Gemini Observatory ger fullständig täckning av himlen

Helt sedan år 2000 har astronomer använt två unika teleskop som ger dem en titt på praktiskt taget alla delar av himlen de vill utforska. Dessa instrument är en del av Gemini-observatoriet, uppkallat efter Gemini-konstellationen. De består av en astronomiinstitution med tvilling 8,1-meter teleskop belägna i Nord- och Sydamerika. Deras konstruktion började i mitten av 1990-talet, vägledd av forskare från hela världen.

Observatoriets landspartners är Argentina, Brasilien, Kanada, Chile, Korea och USA under regeringen av Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA), enligt ett avtal med National Science Foundation. Varje land har ett nationellt Gemini-kontor för att samordna deltagande. Det är också en del av National Optical Astronomy Observatories (NOAO) konsortium.

Båda teleskopen kostar 184 miljoner dollar att bygga och cirka 16 miljoner dollar per år för pågående verksamhet. Dessutom avsätts 4 miljoner dollar per år för instrumentutveckling.

Key Takeaways: Gemini Observatory

• Gemini Observatory är verkligen en institution med två teleskoper: Gemini North ligger på Mauna Kea på Big Island of Hawai'i och Gemini South ligger på Cerro Pachon i Chile.
• De två teleskoparna kan tillsammans studera nästan hela himlen (förutom två små områden vid himmelpolerna).
• Gemini-teleskopen använder instrument och kameror, plus adaptiva optiksystem. 
• Gemini Observatory kan studera allt från solsystemobjekt till planeter runt andra stjärnor, födelse, stjärndöd och galaxer till gränserna för det observerbara universum.

Ett observatorium, två teleskoper

Gemini-observatoriet har historiskt kallats "ett observatorium, två teleskoper." Båda planerades och byggdes på höghöjda berg för att ge tydlig syn utan atmosfärisk snedvridning som plågar teleskop i lägre höjder. Båda teleskopen är 8,1 meter tvärs över, var och en innehåller en spegel i ett stycke tillverkat på Corning-glasverket i New York. Dessa flexibla reflektorer knuffas av ett system med 120 "ställdon" som försiktigt formar dem för astronomiska observationer.

Gemini North med sitt lasersystem som skapar guidestjärnor för adaptiv optik. Gemini Observatory 

Varje teleskop använder dessa anpassningsbara optiksystem och laserguidestjärnor, som hjälper till att korrigera för atmosfäriska rörelser som får stjärnljus (och ljus från andra föremål på himlen) att förvrängas. Kombinationen av hög höjd och nyskapande teknik ger Gemini Observatory några av de bästa astronomiska vyerna på jorden. Tillsammans täcker de nästan hela himlen (med undantag för regioner runt himmelpolen norr och söder).

Tvillingarna norr på Mauna Kea 

Den norra halvan av Gemini-observatoriet ligger på den stora ön Hawaii, vid toppen av vulkanen Mauna Kea. På en höjd av 4200 meter (13 800 fot) finns denna anläggning, officiellt benämnd Frederick C. Gillett Gemini Telescope (vanligtvis kallad Gemini North), i en mycket torr, avlägsen region. Både den och dess tvilling används av astronomer från de fem medlemsländerna, plus forskare från det närliggande University of Hawai'i. U.S. Gemini-kontoret ligger i Hilo, Hawai'i. Den har en personal av forskare, teknisk personal, uppsökande experter och administratörer. 

Tvillingarna norr med Vintergatan över huvudet, och lamporna i en stad i fjärran. Observatoriet är generellt ovanför molnen, som blockerar ljus från närliggande städer. Gemini Observatory / Joy Pollard

Anläggningen är öppen för astronomer som vill göra sitt arbete personligen, men de flesta drar nytta av teleskopets fjärrfunktioner. Det betyder att teleskopet är programmerat att göra sina observationer och returnera data till dem när observationerna är gjorda. 

Tvillingarna söder vid Cerro Pachón

Det andra paret av Gemini-tvillingteleskop ligger på Cerro Pachón, i de chilenska Andesbergen. Det är på en höjd av 2 700 meter (8 900 fot). Liksom sitt syskon i Hawai'i drar Gemini South fördel av mycket torr luft och goda atmosfäriska förhållanden för att observera himmelens södra halvklot. Det byggdes ungefär samma tid som Gemini North och gjorde sina första observationer (kallad första ljuset) år 2000. 

Tvillingarna söder med sina öppningar vid solnedgången. Gemini Observatory 

Gemini's instrument

De två Gemini-teleskopen är utrustade med ett antal instrument, inklusive en uppsättning optiska avbildare, plus annan teknik som dissekerar inkommande ljus med hjälp av spektrografer och spektrometrar. Dessa instrument tillhandahåller data om avlägsna himmelsföremål som inte är synliga för det mänskliga ögat, särskilt nära infrarött ljus. De speciella beläggningarna på teleskopspeglarna möjliggör infraröda observationer och hjälper forskare att studera och utforska saker som planeter, asteroider, gasmoln och damm och andra föremål i universum. 

Instrument är anslutna till Gemini North- och South-teleskop med hjälp av instrumentstödssystem. Den här, på Gemini South, har flera instrument fäst (de lådliknande strukturerna). Gemini Observatory

Gemini Planet Imager

Ett speciellt instrument, Gemini Planet Imager, byggdes för att hjälpa astronomer att söka efter extrasolära planeter runt stjärnor i närheten. Den inledde sin verksamhet på Gemini South 2014. Bildmaterialet i sig är en samling observationsinstrument inklusive ett koronagraf, spektrografi, adaptiv optik och andra delar som hjälper astronomer att hitta planeter runt andra stjärnor. Den har varit i drift sedan 2013 och har kontinuerligt testats och förbättrats. En av dess mest framgångsrika planetsökningar blev världen 51 Eridani b, som ligger cirka 96 ljusår bort från jorden. 

Polarringgalaxen NGC 660 som se genom Gemini-observatoriets norra teleskop. Gemini Observatory 

Gemini's Celestial Discoveries

Sedan Tvillingarna öppnade har den kikat in i avlägsna galaxer och studerat världarna i vårt eget solsystem. Bland sina senaste upptäckter tittade Gemini North på en avlägsen kvasar (en energig galax) som tidigare hade observerats av två andra observatorier: Keck-1 på Mauna Kea och Multiple-Mirror Telescope (MMT) i Arizona. Gemini's roll var att fokusera på en gravitationslins som böjde ljuset från den avlägsna kvasaren mot jorden. Tvillingarna South har också studerat avlägsna världar och deras handlingar, inklusive en som kan ha blivit sparkad ur bana runt dess stjärna.

Andra bilder från Gemini inkluderar en titt på en kolliderande galax som kallas en polär ringgalax. Den här heter NGC 660, och bilden togs från Fredrick C. Gillett Gemini-teleskopet 2012.

källor

• "Utflyttad exoplanet troligtvis sparkad ur stjärns grannskap." "Circumstellar-diskar, planetimager.org/.
• Gemini Observatory, ast.noao.edu/facilities/gemini.
• "Gemini Observatory." Gemini Observatory, www.gemini.edu/.
• National Research Council Canada. "Gemini Observatory." Uppdateringar av konstruktionsteknologi, 27 september 2018, www.nrc-cnrc.gc.ca/sv/solutions/facilities/gemini.html.