Войти
  Север Близнецов на Гавайях и Юг Близнецов в Чили | |||||
| Организация | Консорциум Близнецов ( NSF -US, NRC-Canada, CONICYT-Chile, MCTI-Brazil, MCTIP-Argentina) и AURA | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Location | Mauna Kea Access Rd, Гавайи, США. Серро Пачон, Чили | ||||
| Координаты | 19 ° 49′26 ″ с.ш., 155 ° 28′11 ″ з.д. / 19,82396 ° с.ш. 155,46984 ° з. 19,82396; -155,46984 (северная обсерватория Джемини). 30 ° 14'27 ″ ю.ш. 70 ° 44'12 ″ з.д. / 30,24073 ° ю.ш., 70,73659 ° з.д. / -30,24073; -70.73659 (южная обсерватория Джемини) | ||||
| Высота | 4213 м (13822 футов). 2722 м (8930 футов) | ||||
| Дата основания | 2000 | ||||
| Веб-сайт | www.gemini.edu | ||||
| Телескопы | |||||
| |||||
  Местоположение обсерватории Близнецов | |||||
 Материалы по теме на Wikimedia Commons | |||||
Обсерватория Близнецов - астрономическая обсерватория, состоящая из двух 8,1-метровых (26,6 футов) телескопов, Близнецы Север и Близнецы Юг, которые расположены на двух разных участках на Гавайях и Чили соответственно. Телескопы-близнецы Gemini обеспечивают почти полное покрытие как северного, так и южного неба. В настоящее время они являются одними из крупнейших и наиболее совершенных оптических / инфракрасных телескопов, доступных астрономам. (См. Список крупнейших оптических отражающих телескопов ).
Национальный научный фонд (NSF) США, Национальный исследовательский совет Канады, CONICYT Чили, MCTI в Бразилии и MCTIP Аргентины владеют и управляют обсерваторией Джемини. В настоящее время (2017 г.) NSF является основным партнером, вкладывая примерно 70% финансирования, необходимого для эксплуатации и обслуживания обоих телескопов. Эксплуатация и техническое обслуживание обсерватории находятся в ведении Ассоциации университетов для исследований в области астрономии (AURA) в рамках соглашения о сотрудничестве с NSF. NSF действует как исполнительное агентство от имени международных партнеров.
Телескопы Gemini содержат набор современных инструментов, обладают превосходными характеристиками в оптическом и близком инфракрасном и используют сложную адаптивную оптику технология компенсации размытия атмосферы Земли . Gemini является мировым лидером в области создания инфракрасных изображений с использованием адаптивной оптики с широким полем зрения и недавно ввела в эксплуатацию Gemini Planet Imager, инструмент, который позволяет исследователям напрямую получать изображения и анализировать экзопланеты, яркость которых в миллионную раз меньше, чем у главная звезда, вокруг которой они вращаются. Gemini продолжает поддерживать исследования практически во всех областях современной астрономии, включая Солнечную систему, экзопланеты, звездообразование и эволюцию, структуру и динамику галактик, сверхмассивные черные дыры., далекие квазары и структура Вселенной в самых больших масштабах.
Среди прошлых участников обсерватории Близнецов - Австралия и Великобритания. Великобритания вышла из партнерства в конце 2012 года, и Gemini Observatory отреагировала на потерю финансирования, значительно сократив свои эксплуатационные расходы, оптимизируя свою деятельность и внедрив меры по экономии энергии на каждом объекте. Оба телескопа теперь также управляются удаленно из операционных центров базовых объектов в Хило, Гавайи, и Ла-Серена, Чили.
Вверху: Север Близнецов в тот момент, когда он открыт и выравнивает температуру с наружным воздухом во время заката. Внизу: Южные Близнецы, расположенные на Серро Пачон в Чили 
Сравнение номинальных размеров апертур обсерватории Близнецов и некоторых известных оптических телескопов Международная штаб-квартира и Северный операционный центр обсерватории Близнецов расположены в Хило, Гавайи в Университете Гавайев в Университетском парке Хило. Южный операционный центр расположен в кампусе Межамериканской обсерватории Серро Тололо (CTIO), недалеко от Ла-Серена, Чили..
Вместе два телескопа покрывают почти все небо, за исключением двух областей вблизи небесных полюсов: Север Близнецов не может указывать на север от склонения +89 градусов, а Близнецы. Юг не может указывать к югу от склонения -89 градусов.
В обоих телескопах Gemini используется ряд технологий для обеспечения лучших в мире характеристик в оптической и ближней инфракрасной области спектра, включая лазерные направляющие звезды, адаптивную оптику, мультисопряженные адаптивная оптика и многообъектная спектроскопия. Кроме того, очень качественные инфракрасные наблюдения возможны благодаря усовершенствованному защищенному серебряному покрытию, нанесенному на зеркала каждого телескопа, маленьким используемым вторичным зеркалам (в результате чего достигается фокусное отношение f16) и усовершенствованным системам вентиляции, установленным на каждом участке.
По оценкам, строительство двух телескопов стоит приблизительно 184 миллиона долларов США, а ночь на каждом телескопе Gemini стоит десятки тысяч долларов США..
Две 8-метровые заготовки зеркал, каждая весом более 22 т (24 коротких тонны), были изготовлены из стекла Corning со сверхнизким коэффициентом расширения. Каждая заготовка была построена путем сплавления и последующего прогиба ряда меньших шестиугольных деталей. Эта работа была выполнена на заводе Corning Canton Plant, расположенном в северной части штата Нью-Йорк. Затем заготовки были доставлены на корабле в REOSC, расположенный к югу от Парижа для окончательной шлифовки и полировки.
Одно из решений, которое было принято во время проектирования для экономии денег, заключалось в отказе от двух платформ Nasmyth. Это значительно затрудняет создание таких инструментов, как спектрографы высокого разрешения и системы адаптивной оптики, из-за требований к размеру и массе, присущих приборам Кассегрена. Еще одна проблема при разработке больших инструментов - это требование иметь определенную массу и положение центра масс для поддержания общего баланса телескопа.
В ноябре 2007 года было объявлено, что Совет по науке и технологиям (STFC) Великобритании предложил, чтобы ежегодно экономить 4 миллиона фунтов стерлингов. будет стремиться покинуть консорциум эксплуатации телескопа. На заседании консорциума в январе 2008 года был сделан вывод, что Великобритания официально откажется от участия в Партнерстве Близнецов и Соглашении об обсерватории Близнецов с 28 февраля 2007 года. Это решение значительно нарушило бюджеты обсерваторий и привело к отмене по крайней мере одного инструмента. находившийся в то время в разработке прецизионный спектрограф радиальных скоростей.
Поскольку причина того, что Великобритания нарушила свою часть соглашения, казалась полностью финансовой, возник общественный резонанс, в том числе движение «Спасите астрономию», которое просило граждан выступить против сокращения бюджета на астрономию. Великобритания переосмыслила свое решение о выходе из Gemini и запросила возобновление действия соглашения, и 27 февраля 2008 года была официально принята обратно. Однако в декабре 2009 года было объявлено, что Великобритания действительно выйдет из партнерства Gemini в 2012 году. как прекращение нескольких других международных научных партнерств из-за продолжающихся ограничений финансирования.
Первым директором Gemini был Мэтт Маунтин, который занимал этот пост в течение одиннадцати лет ушел в сентябре 2005 г. и стал директором Научного института космического телескопа (STScI). Его сменил Жан-Рене Рой, проработавший девять месяцев, после чего Дуг Саймонс занимал пост директора с июня 2006 года по май 2011 года. Его, в свою очередь, сменил на временном посту бывший на пенсии Фред Чаффи, бывший директор компании. В. Обсерватория М. Кека. В августе 2012 года Чаффи сменил Маркус Кисслер-Патиг, который занимал этот пост до июня 2017 года. Доктор Лаура Феррарезе сменила доктора Кисслер-Патиг в июле 2017 года с временным назначением. Текущим директором является д-р Дженнифер Лотц с 6 сентября 2018 года.
Обсерватория управляется Советом Близнецов, как это определено в Международном соглашении Близнецов. Совет устанавливает рамки бюджетной политики для Обсерватории и выполняет широкие надзорные функции при поддержке Консультативного подкомитета по науке и технологиям (STAC) и Финансового подкомитета. США занимают шесть из 13 мест с правом голоса в Совете Gemini. Члены Совета директоров из США обычно избираются на трехлетний срок и назначаются Национальным научным фондом (NSF), который представляет сообщество США во всех аспектах деятельности и развития Gemini. Gemini в настоящее время управляется Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии (AURA), Inc., от имени партнерства через награду от NSF. AURA управляет Gemini с момента его постройки в 1990-х годах.
NSF выступает в качестве исполнительного агентства и действует от имени международных участников. NSF имеет одно место в Совете Gemini; дополнительный сотрудник NSF выполняет функции исполнительного секретаря совета директоров. За управление программами отвечает руководитель программы NSF. Сотрудник программы наблюдает за операциями и разработками в Обсерватории, номинирует американских ученых в консультативные комитеты Gemini, проводит обзоры от имени партнерства и утверждает меры по финансированию, отчеты и контракты.
Gemini Planet Imager (GPI) изображение планеты, вращающейся вокруг далекой звезды, известной как 51 Eridani. Яркая центральная звезда была в основном удалена с помощью аппаратной и программной маски, чтобы можно было обнаружить экзопланету (обозначенную буквой «b»), яркость которой составляет одну миллионную. Авторы: Дж. Рамо (Университет Монреаля) и К. Маруа (NRC Herzberg, Канада). Оба телескопа Gemini используют сложные современные системы адаптивной оптики. Gemini-N обычно использует систему ALTAIR, созданную в Канаде, которая обеспечивает коэффициент Штреля 30–45% на поле с квадратом 22,5 угловой секунды и может питать NIRI, NIFS или GNIRS; он может использовать естественные или лазерные направляющие звезды. Совместно с NIRI он отвечал за открытие HR8799b.
. В Gemini-S Мульти-сопряженная адаптивная оптическая система Gemini (GeMS) может использоваться с тепловизором ближнего инфракрасного диапазона и спектрометрией FLAMINGOS-2, или Gemini South Adaptive Optics Imager (GSAOI), который обеспечивает однородное, ограниченное дифракцией качество изображения для полей зрения углового масштаба. GeMS достигла первого света 16 декабря 2011 года. Используя созвездие из пяти лазерных опорных звезд, она достигла FWHM 0,08 угловых секунд в полосе H в поле 87 квадратных секунд.
Адаптивное вторичное зеркало было рассмотрено для Близнецов, которое обеспечит разумные поправки с адаптивной оптикой (эквивалентные естественному видению на уровне 20-го процентиля в 80% случаев) для всех инструментов телескопа, к которым он прилагается. Однако по состоянию на 2017 год таких обновлений ни на одном из телескопов не планируется.
В последние годы Совет Близнецов дал указание обсерватории поддерживать только четыре инструмента на каждом телескопе. Поскольку Gemini-N и Gemini-S по сути идентичны, обсерватория может перемещать инструменты между двумя участками, и делает это на регулярной основе. Два самых популярных инструмента - это многообъектные спектрографы Gemini (GMOS) на каждом из телескопов. Эти инструменты, построенные в Эдинбурге, Шотландия, UK Astronomy Technology Center, обеспечивают многообъектную спектроскопию, длиннощелевую спектроскопию, визуализацию и спектроскопию интегрального поля в оптические длины волн. Детекторы в каждом приборе недавно были модернизированы устройствами Hamamatsu Photonics, которые значительно улучшают характеристики в дальней красной части оптического спектра (700–1000 нм).
Визуализация в ближнем инфракрасном диапазоне и спектроскопия обеспечивается приборами НИРИ, НИФС, ГНИРС, ФЛАМИНГОС-2 и GSAOI. Доступность и подробные описания этих инструментов задокументированы на веб-сайте обсерватории Gemini.
Один из самых интересных новых инструментов Gemini - GPI, Gemini Planet Imager. GPI был построен консорциумом институтов США и Канады для выполнения требований предложения ExAOC Extreme Adaptive Optics Coronagraph. GPI - это поляриметр / спектрометр с интегральным полем с экстремальной адаптивной оптикой, который обеспечивает данные с ограничением дифракции от 0,9 до 2,4 мкм. GPI может напрямую получать изображения планет вокруг ближайших звезд, яркость которых на одну миллионную меньше, чем у их родительской звезды.
Близнецы также поддерживают активную программу инструментов для посетителей. Инструменты могут быть поднесены к любому телескопу на короткие периоды времени и использованы для конкретных программ наблюдений группами инструментов. В обмен на доступ к Близнецам инструменты затем становятся доступными для всего сообщества Близнецов, чтобы их можно было использовать для других научных проектов. К приборам, в которых использовалась эта программа, относятся: прибор для дифференциальной разведки спеклов (DSSI), спектрометр ближнего инфракрасного диапазона echelle Phoenix и спектрометр среднего инфракрасного диапазона TEXES. Спектрограф ESPaDOnS, расположенный в подвале телескопа Канада-Франция-Гавайи (CFHT), также используется в качестве «инструмента для посетителей», хотя он никогда не перемещается с CFHT. Инструмент подключен к Gemini-North через оптоволокно длиной 270 метров. Эта система, известная как GRACES, обеспечивает оптическую спектроскопию очень высокого разрешения на телескопе 8-метрового класса.
Серебряное покрытие Gemini и оптимизация инфракрасного излучения позволяют проводить чувствительные наблюдения в средней инфракрасной части спектра (5–27 мкм ). Исторически сложилось так, что наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне были получены с использованием T-ReCS в Близнецах Юг и Мишель в Близнецах Север. Оба инструмента обладают возможностями визуализации и спектроскопии, хотя в настоящее время в Gemini ни один из них не используется.
Первый этап разработки инструментов Gemini не прошел гладко; графики сдвигались на несколько лет, а бюджеты иногда превышали в два раза. В 2003 году процесс разработки инструмента был повторно проанализирован в отчете Aspen; например, была введена программа поощрений, в рамках которой разработчикам инструментов гарантировалось значительное выделение времени телескопа, если они доставят инструмент вовремя и потеряют его из-за задержки инструмента.
Широкопольный многообъектный спектрограф получил существенную научную поддержку, но потребовал бы серьезных изменений в конструкции телескопа - фактически, для этого инструмента потребовалось бы выделить один из телескопов. Проект был прекращен в 2009 году.
В январе 2012 года обсерватория Джемини начала новый этап разработки приборов. С тех пор этот процесс привел к разработке оптического спектрографа высокого разрешения, известного как GHOST, который должен быть введен в эксплуатацию в 2018 году. Совсем недавно процесс технико-экономического обоснования Gemini Instrument (GIFS) привел к запросу на широкий диапазон среднего разрешения. полосы (от 350 нм до 2,5 мкм за одно экспонирование) спектрографа. Предложения были получены, и ожидается, что контракт будет размещен в начале 2017 года, а разработка начнется вскоре после этого.
Основная задача Обсерватории Близнецов - служить астрономическим сообществам в целом во всех странах-участницах; Действительно, Обсерватория обеспечивает большую часть общего доступа к большим оптическим / инфракрасным телескопам для многих участников и представляет собой единственное в США общественное здание 8-метрового класса. Обсерватория обращается к своему сообществу через Национальные офисы Близнецов (НПО), офис в США находится в Тусоне в Национальной оптической астрономической обсерватории. НПО оказывают общую поддержку пользователям, от подготовки предложения до сбора, обработки и анализа данных.
В любой конкретный год два телескопа обычно предоставляли данные для более чем 400 отдельных научных проектов, более двух третей из которых возглавляются астрономами США. Около 50-70 процентов предложений первой категории достигают 100-процентного завершения в любой год. Примерно 90 процентов доступного времени (в ясную погоду) используется для научных исследований, остальное время выделяется на плановое обслуживание или теряется из-за непредвиденных технических неисправностей.
В последние годы Близнецы разработали новые инновационные режимы наблюдения. К ним относятся программа «Большой и длинный» для поддержки запросов на большие промежутки времени телескопа и программу «Быстрый поворот» для обеспечения быстрого доступа к телескопу. Эти и другие режимы были одобрены советом директоров Gemini и пользуются популярностью среди пользователей. В 2015 году до 20 процентов доступного времени телескопа использовалось для больших и длинных программ, что с точки зрения часов наблюдений привлекло в пять раз больше запросов пользователей, чем могло быть удовлетворено. В тот же период примерно 10 процентов времени телескопа было отведено программе Fast Turnaround, которая во второй половине 2015 года была перевыполнена в 1,6 раза. В 2015 году оставшееся время, выделенное на Gemini в США, было превышено примерно в 2 раза, что соответствует показателям последних лет.
В 2010 г. Национальный исследовательский совет (NRC) США провел шестой десятилетний обзор астрономии и астрофизики, чтобы рекомендовать ключевые научные вопросы и новые инициативы на текущее десятилетие. Поскольку рекомендации NRC и текущие программы не могли быть учтены в последующих бюджетных прогнозах, Отдел астрономических наук Национального научного фонда через Консультативный комитет Управления математических и физических наук (MPS), провела обзор портфолио на уровне сообщества, чтобы выработать рекомендации по реализации, которые наилучшим образом ответят на научные вопросы десятилетнего обзора. Итоговый отчет «Развитие астрономии в грядущем десятилетии: возможности и проблемы» был выпущен в августе 2012 года и содержал рекомендации, касающиеся всех основных телескопов, финансируемых NSF. В отчете Комитета по обзору портфеля обсерватория Близнецы оценивается как важнейший компонент будущих ресурсов астрономических исследований США и рекомендовано, чтобы США сохраняли контрольную долю в международном партнерстве как минимум в течение следующих нескольких лет. Однако с учетом рассмотренных ограничений Комитет рекомендовал ограничить вклад США в операции Gemini в 2017 году и в последующий период.
NSF с тех пор заказал исследование Национального исследовательского совета под названием «Стратегия оптимизации оптической / инфракрасной системы США в эпоху большого синоптического обзорного телескопа». В отчете содержится рекомендация, чтобы NSF работал со своими партнерами в Gemini, чтобы обеспечить хорошие возможности Gemini-South для спектроскопии слабых объектов в начале эпохи Большого синоптического обзорного телескопа (LSST). Поддержка обсерваторией разработки спектрографа среднего разрешения следующего поколения в течение следующих 5–6 лет напрямую связана с этой рекомендацией.
С подписанием нового Международного соглашения в конце 2015 года поддержка пяти подписавших сторон (США, Канада, Аргентина, Бразилия и Чили) обеспечена на период 2016-2021 годов. Также существует большая вероятность того, что нынешние партнеры с ограниченным сроком действия, Австралия и Корея, продолжат свои отношения с обсерваторией таким образом или будут стремиться стать полноправными участниками до окончания текущего соглашения.
Близнецы были одним из телескопов, которые наблюдали включение ядерных переходных процессов, наряду с космическим телескопом Свифт (он же Нил Герельс Свифт Обсерватория с 2018 г.) и (обсерватория МДМ). Переходное событие было названо PS1-13cbe и обнаружено в галактике SDSS J222153.87 + 003054.2
