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El Telescopio James Clerk Maxwell ( JCMT ) es un radiotelescopio de longitud de onda submilimétrica en el Observatorio Mauna Kea en Hawái , EE. UU. El telescopio está cerca de la cumbre de Mauna Kea a 13.425 pies (4.092 m). Su espejo primario tiene 15 metros (16,4 yardas) de ancho: es el telescopio de plato único más grande que opera en longitudes de onda submilimétricas del espectro electromagnético ( del infrarrojo lejano al microondas ). [1] Los científicos lo utilizan para estudiar el Sistema Solar , el polvo y el gas interestelar y las galaxias distantes .
El JCMT inició sus operaciones en 1987 y estuvo financiado hasta febrero de 2015 por una asociación entre el Reino Unido , Canadá y los Países Bajos . Fue operado por el Centro Conjunto de Astronomía y recibió su nombre en honor al físico matemático James Clerk Maxwell . En marzo de 2015, el Observatorio de Asia Oriental se hizo cargo del funcionamiento del JCMT. La financiación proviene del Observatorio Astronómico Nacional de China , el Observatorio Astronómico Nacional de Japón , el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea y el Instituto Academia Sínica de Astronomía y Astrofísica de Taiwán. [2]
El telescopio se combinó con el Observatorio Submilimétrico Caltech junto a él para formar el primer interferómetro astronómico submilimétrico . Este éxito fue importante para impulsar la construcción de los interferómetros posteriores Submillimeter Array y Atacama Large Millimeter Array (ALMA).
En los últimos años, el JCMT también ha participado en las observaciones del Event Horizon Telescope , que produjeron la primera imagen directa de un agujero negro . [3] El JCMT también participó en el descubrimiento de fosfina, un biomarcador potencial, en la atmósfera de Venus. [4] [5]
A finales de los años 1960, el Comité de Astronomía del Consejo de Investigación Científica del Reino Unido (SRC, el precursor del STFC ) consideró la importancia de las observaciones astronómicas en longitudes de onda submilimétricas y milimétricas. Después de una serie de propuestas y debates, en 1975, el comité directivo milimétrico del SRC concluyó que sería posible construir un telescopio de 15 metros de diámetro capaz de observar en longitudes de onda de hasta 750 a 800 µm . [6] El proyecto, entonces llamado Telescopio Nacional de Nuevas Tecnologías (NNTT), iba a ser una colaboración del 80/20 por ciento con la Organización Holandesa para el Avance de la Ciencia. Se realizaron pruebas de sitio en Mauna Kea en Hawaii , las Montañas Pinaleno en Arizona y un sitio en Chile ; y se eligió Mauna Kea. El NNTT iba a ser más grande y con más instrumentos que los telescopios competidores como el CSO y el SMT .
Las especificaciones finales requerían el "telescopio más grande del mundo optimizado para longitudes de onda submilimétricas". Se trataba de una antena parabólica de 15 metros compuesta por 276 paneles ajustables individualmente con una precisión de superficie superior a 50 µm. Sería un telescopio Cassegrain montado en altitud-azimut con un espejo terciario para dirigir la radiación entrante a varios receptores diferentes. La antena y los soportes debían estar protegidos de los elementos mediante un carrusel co-rotativo con una membrana transparente extendida a lo largo de la abertura del carrusel. Las obras comenzaron en 1983 y fueron bien. [6]
En 1984, el telescopio fue enviado desde Inglaterra a Hawaii. Después de que el transportista original se averiara en el último minuto, el telescopio fue entregado a un capitán comercial que se suponía que lo entregaría directamente a Hawaii. En cambio, el capitán navegó a Holanda para recoger un cargamento de explosivos y luego se retrasó en el Canal de Panamá , supuestamente porque se necesitaba una autorización especial para transportar los explosivos a través del canal. Luego, el capitán entregó los explosivos a Ecuador antes de llegar finalmente a Hawaii. Mientras esperaba justo fuera de las aguas territoriales, el capitán exigió que se eliminaran los cargos por entrega tardía, ahora casi iguales a los de envío, y amenazó con tirar el telescopio por la borda si no se cumplía su demanda. El equipo del telescopio logró obtener una orden judicial para entregar la tabla, y posteriormente la Guardia Costera abordó el barco y arrestó al capitán a punta de pistola . [7] El telescopio vio la primera luz en 1987. El nombre de la instalación final se cambió a Telescopio James Clerk Maxwell .
El telescopio en sí fue operado por el Centro Conjunto de Astronomía (JAC), de Hilo , Hawaii. Desde 1987 hasta marzo de 2013, el telescopio fue financiado por una asociación del Reino Unido (55 por ciento), Canadá (25 por ciento) y los Países Bajos (20 por ciento). En 2013, los Países Bajos se retiraron y, hasta 2015, las acciones pasaron a ser del 75 por ciento del Reino Unido y del 25 por ciento de Canadá. En marzo de 2015, el Reino Unido y Canadá entregaron la propiedad del JCMT al Observatorio de Asia Oriental, financiado por Japón, China, Taiwán y Corea del Sur, junto con un consorcio de universidades del Reino Unido y Canadá.
El JCMT dispone de dos tipos de instrumentos : receptores de banda ancha continua y receptores de líneas espectrales de detección heterodina .
La emisión continua es un marcador de la formación de estrellas en otras galaxias y proporciona a los astrónomos pistas sobre la presencia, distancia e historia de la evolución de galaxias distintas a la nuestra. Dentro de nuestra propia galaxia, la emisión de polvo está asociada con guarderías estelares y sistemas estelares que forman planetas .
Las observaciones de líneas espectrales se pueden utilizar para identificar moléculas particulares en nubes moleculares , estudiar su distribución y química y determinar gradientes de velocidad del gas en objetos astronómicos (debido al efecto Doppler ).
El antiguo receptor de bolómetro UKT14 de un solo píxel continuo fue reemplazado alrededor de 1995 por el Submillimetre Common-User Bolometer Array (SCUBA). Este instrumento operaba simultáneamente en longitudes de onda de 450 y 850 micrones (con 91 y 37 píxeles, respectivamente), y era sensible a la emisión térmica del polvo interestelar . El SCUBA fue un instrumento innovador, entre los instrumentos astronómicos de mayor impacto del período 1997-2003; se retiró del servicio en 2005 y ahora se encuentra en el Museo Nacional de Escocia.
SCUBA fue reemplazada por SCUBA-2, que se puso en servicio en 2011. Esta cámara innovadora consta de grandes conjuntos de sensores de borde de transición superconductores con una velocidad de mapeo cientos de veces mayor que la de SCUBA. Tiene 5120 elementos de matriz en longitudes de onda de 450 y 850 micrones (10,240 píxeles en total). Ha estado realizando los estudios heredados del JCMT desde noviembre de 2011, incluido el SCUBA-2 All Sky Survey , y estuvo disponible para observaciones astronómicas generales en febrero de 2012. [8] Dos instrumentos auxiliares, FTS-2 y POL-2, agregue capacidades espectroscópicas y polarimétricas a SCUBA-2.
El JCMT también está equipado con dos receptores heterodinos , que permiten realizar observaciones de líneas espectrales submilimétricas. Las capacidades de mapeo de líneas espectrales del JCMT se han mejorado enormemente con la puesta en servicio en 2006 de HARP, un receptor de matriz heterodina de 16 elementos y 350 GHz. [9] Ambos instrumentos se pueden utilizar junto con el nuevo espectrómetro de autocorrelación digital del JCMT , ACSIS. Uno de los receptores heterodinos se llama Namakanui ("Ojos grandes"), [10] en referencia a los peces de ojos grandes que nadan en aguas hawaianas durante la noche. [11] Este receptor puede funcionar a 86, 230 y 345 GHz.
