Gemini Observatory bietet vollständige Abdeckung des Himmels

Seit dem Jahr 2000 verwenden Astronomen zwei einzigartige Teleskope, mit denen sie praktisch jeden Teil des Himmels betrachten können, den sie erforschen möchten. Diese Instrumente sind Teil des Gemini-Observatoriums, das nach der Gemini-Konstellation benannt ist. Sie umfassen eine Astronomieeinrichtung mit zwei 8,1-Meter-Teleskopen in Nord- und Südamerika. Ihr Bau begann Mitte der neunziger Jahre unter Anleitung von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt.

Die Länderpartner des Observatoriums sind Argentinien, Brasilien, Kanada, Chile, Korea und die Vereinigten Staaten unter der Schirmherrschaft der Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA) im Rahmen einer Vereinbarung mit der National Science Foundation. Jedes Land hat ein nationales Gemini-Büro, um die Teilnahme zu koordinieren. Es ist auch Teil des Konsortiums der National Optical Astronomy Observatories (NOAO).

Die Baukosten für beide Teleskope betragen 184 Millionen US-Dollar und für den laufenden Betrieb rund 16 Millionen US-Dollar pro Jahr. Darüber hinaus werden 4 Mio. USD pro Jahr für die Instrumentenentwicklung bereitgestellt.

Schlüssel zum Mitnehmen: Gemini Observatory

• Gemini Observatory ist wirklich eine Institution mit zwei Teleskopen: Gemini North befindet sich auf Mauna Kea auf der großen Insel Hawai'i und Gemini South auf Cerro Pachon in Chile.
• Die beiden Teleskope können zusammen fast den gesamten Himmel beobachten (mit Ausnahme von zwei kleinen Bereichen an den Himmelspolen)..
• Die Gemini-Teleskope verwenden Instrumente und Kameras sowie adaptive Optiksysteme. 
• Das Gemini-Observatorium kann alles von Objekten des Sonnensystems bis hin zu Planeten um andere Sterne, Sternentstehung, Sternentod und Galaxien bis an die Grenzen des beobachtbaren Universums untersuchen.

Ein Observatorium, zwei Teleskope

Das Gemini-Observatorium wurde in der Vergangenheit als "ein Observatorium, zwei Teleskope" bezeichnet. Beide wurden auf hohen Bergen geplant und gebaut, um eine klare Sicht ohne atmosphärische Verzerrung zu gewährleisten, die Teleskope in tieferen Lagen plagt. Beide Teleskope haben einen Durchmesser von 8,1 Metern und enthalten jeweils einen einteiligen Spiegel, der im New Yorker Glaswerk Corning hergestellt wird. Diese flexiblen Reflektoren werden von einem System von 120 "Aktuatoren" angestoßen, die sie sanft für astronomische Beobachtungen formen.

Gemini North schafft mit seinem Lasersystem Leitsterne für die adaptive Optik. Gemini-Sternwarte 

Jedes Teleskop verwendet diese adaptiven Optiksysteme und Laserleitsterne, mit deren Hilfe atmosphärische Bewegungen korrigiert werden, die dazu führen, dass das Sternenlicht (und das Licht anderer Objekte am Himmel) verzerrt wird. Die Kombination aus hochgelegenem Standort und modernster Technologie bietet dem Gemini-Observatorium einige der besten astronomischen Aussichten auf der Erde. Zusammen bedecken sie fast den gesamten Himmel (mit Ausnahme der Regionen um den Nord- und Südhimmelpol)..

Gemini North auf Mauna Kea 

Die nördliche Hälfte des Gemini-Observatoriums befindet sich auf der großen Insel Hawai'i auf dem Gipfel des Vulkans Mauna Kea. Auf einer Höhe von 4.200 Metern (13.800 Fuß) befindet sich diese Einrichtung, die offiziell als Gemini-Teleskop von Frederick C. Gillett (gemeinhin als Gemini-Nord bezeichnet) bezeichnet wird, in einer sehr trockenen, abgelegenen Region. Sowohl es als auch sein Zwilling werden von Astronomen aus den fünf Mitgliedsländern sowie Forschern der nahe gelegenen Universität von Hawaii verwendet. Das US-amerikanische Gemini-Büro befindet sich in Hilo, Hawaii. Es beherbergt ein Team von Wissenschaftlern, technischen Mitarbeitern, Outreach-Experten und Administratoren. 

Zwillinge nach Norden mit der Milchstraße über ihnen und den Lichtern einer Stadt in der Ferne. Das Observatorium befindet sich im Allgemeinen über den Wolken, wodurch das Licht der umliegenden Städte blockiert wird. Gemini Observatory / Joy Pollard

Die Einrichtung steht Astronomen offen, die ihre Arbeit persönlich erledigen möchten, aber die meisten nutzen die Fernbedienungsfunktionen des Teleskops. Das bedeutet, dass das Teleskop so programmiert ist, dass es seine Beobachtungen durchführt und die Daten an diese zurückgibt, wenn die Beobachtungen abgeschlossen sind. 

Gemini South bei Cerro Pachón

Das zweite Paar der Zwillingsfernrohre Gemini befindet sich auf dem Cerro Pachón in den chilenischen Anden. Es liegt auf einer Höhe von 2.700 Metern. Wie seine Geschwister auf Hawaii nutzt Gemini South die trockene Luft und die guten atmosphärischen Bedingungen, um den Himmel der südlichen Hemisphäre zu beobachten. Es wurde ungefähr zur selben Zeit wie Gemini North gebaut und machte seine ersten Beobachtungen (genannt erstes Licht) im Jahr 2000. 

Gemini South mit seinen Öffnungen öffnet sich bei Sonnenuntergang. Gemini-Sternwarte 

Die Instrumente der Zwillinge

Die Zwillings-Gemini-Teleskope sind mit einer Reihe von Instrumenten ausgestattet, darunter eine Reihe von optischen Bildgebern und andere Technologien, die das einfallende Licht mithilfe von Spektrographen und Spektrometern zerlegen. Diese Instrumente liefern Daten über entfernte Himmelsobjekte, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind, insbesondere Licht im nahen Infrarotbereich. Die speziellen Beschichtungen auf den Teleskopspiegeln ermöglichen Infrarotbeobachtungen und helfen Wissenschaftlern, solche Dinge wie Planeten, Asteroiden, Gas- und Staubwolken und andere Objekte im Universum zu untersuchen und zu erforschen. 

Die Instrumente werden mithilfe von Instrumententrägersystemen an den Gemini-Nord- und -Südteleskopen befestigt. An diesem bei Gemini South sind mehrere Instrumente angebracht (die kastenartigen Strukturen). Gemini-Sternwarte

Der Gemini Planet Imager

Ein spezielles Instrument, der Gemini Planet Imager, wurde entwickelt, um Astronomen bei der Suche nach extrasolaren Planeten um nahegelegene Sterne zu unterstützen. Es wurde 2014 bei Gemini South in Betrieb genommen. Der Imager selbst ist eine Sammlung von Beobachtungsinstrumenten, darunter ein Koronagraph, ein Spektrograph, eine adaptive Optik und andere Teile, mit denen Astronomen Planeten um andere Sterne herum lokalisieren können. Es ist seit 2013 in Betrieb und wurde kontinuierlich getestet und verbessert. Eine der erfolgreichsten Planetensuchen ergab die Welt 51 Eridani b, die etwa 96 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. 

Polarringgalaxie NGC 660 durch das Nordteleskop des Gemini Observatory. Gemini-Sternwarte 

Himmlische Entdeckungen der Zwillinge

Seit der Eröffnung von Gemini hat es in ferne Galaxien geblickt und die Welten unseres eigenen Sonnensystems untersucht. Zu den jüngsten Entdeckungen von Gemini North gehörte ein Blick auf einen fernen Quasar (eine energetische Galaxie), der zuvor von zwei anderen Observatorien beobachtet wurde: dem Keck-1 auf Mauna Kea und dem Multiple Mirror Telescope (MMT) in Arizona. Gemini konzentrierte sich auf eine Gravitationslinse, die das Licht vom fernen Quasar zur Erde lenkte. Gemini South hat auch entfernte Welten und ihre Aktionen untersucht, darunter eine, die möglicherweise aus der Umlaufbahn um den Stern geworfen wurde.

Andere Bilder von Gemini beinhalten einen Blick auf eine kollidierende Galaxie, die als Polarringgalaxie bezeichnet wird. Dieses Modell heißt NGC 660 und wurde 2012 vom Gemini North-Teleskop von Fredrick C. Gillett aufgenommen.

Quellen

• "Verbannter Exoplanet wird wahrscheinlich aus der Nachbarschaft von Star vertrieben." "Zirkumstellare Scheiben, planetimager.org/.
• Gemini-Sternwarte, ast.noao.edu/facilities/gemini.
• "Gemini Observatory." Gemini-Sternwarte, www.gemini.edu/.
• Nationaler Forschungsrat Kanada. "Gemini Observatory." Bautechnische Updates, 27. September 2018, www.nrc-cnrc.gc.ca/eng/solutions/facilities/gemini.html.