JCMT

15-meter grote (sub)millimeter telescoop op top Mauna Kea (Hawaï).

JCMT

De James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) op Hawaï is met zijn vijftien meter de grootste enkelvoudige (sub-)millimeter telescoop ter wereld. De JCMT staat op de ruim vier kilometer hoge top van Mauna Kea, het hoogste vulkaangebergte van Hawaï. De telescoop is vernoemd naar de Schotse wis- en natuurkundige James Clerk Maxwell (1831-1879), als eerbetoon voor zijn bijdrage aan de wetenschap. Canada, het Verenigd Koninkrijk en Nederland beheren samen deze telescoop. Nederland zal na maart 2013 niet meer participeren in de JCMT.

Submillimeter en millimeter

De JCMT is in staat te observeren bij submillimeter- en millimetergolflengtes tussen 0,3 en 2 millimeter. Het (sub-)millimeter bereik ligt tussen het infrarood en radiogebied in. Het is het gebied waarin vooral moleculen van zich doen spreken in de vorm van spectraallijnemissie. Grote wolken met moleculen vinden we terug in het interstellaire medium. Hier vindt stervorming plaats. Onderzoek naar deze wolken leert ons niet alleen hoe sterren zich vormen, maar geeft ons ook meer kennis over de evolutie van sterrenstelsels en de vorming van planeten.

Mauna Kea, Hawaï

Straling in het (sub-)millimeter bereik is zeer gevoelig voor waterdamp en vervuiling in de lucht. Er is een hoge locatie voor de telescoop gezocht om het hierdoor optredende verlies in signaal te beperken. Door de hoogte reduceert men de hoeveelheid vocht langs de gezichtslijn met 97%. Mauna Kea in Hawaï is als locatie gekozen boven Arizona in de Verenigde Staten en Chili, mede vanwege de enorme hoogte. Maar zelfs op een hoogte van vier kilometer gaat nog een aanzienlijk deel van de (sub-)millimeterstraling verloren aan de atmosfeer van de aarde. Niet zoveel overigens dat goede waarnemingen niet meer mogelijk zijn.

Geschiedenis

Eind jaren 60 begon men het nut in te zien van een telescoop die kon waarnemen in het millimeter- en submillimetergebied. In 1975 lag het definitieve plan voor deze telescoop op tafel. De start van de bouw werd echter vertraagd omdat de boot waarop de telescoop zich bevond werd gekaapt door piraten. De bouw startte uiteindelijk in 1983 en in 1987 zag de telescoop het eerste licht.

Schotel

De schotel heeft een diameter van 15 meter. Een lens van dit formaat uit een stuk is niet alleen onmogelijk te maken, er zou ook vervorming optreden door het enorme gewicht, met vertroebeling van het beeld als gevolg. Daarom is gekozen voor een constructie van 276 losse panelen die individueel te verstellen zijn tot een nauwkeurigheid van 50 micrometer. Zo zijn ze altijd in staat de lens in een perfect parabolische vorm te houden. Een object kan gevolgd worden met een nauwkeurigheid van minder dan een boogseconde (0,0003 graad). Deze nauwkeurigheid wordt niet alleen bereikt door het 70 ton wegende geraamte van de schotel dat vervormingen van de schotel minimaliseert, maar ook doordat de telescoop niet vast zit aan de behuizing en zo niet lijdt onder eventuele wind die trillingen in de behuizing veroorzaakt.

De instrumenten

De JCMT is uitgerust met twee type detectoren:

* Continuümstraling wordt gemeten met de Submillimetre Common Users Bolometer Array (SCUBA). Deze verving in 1990, na bijna 10 jaar in ontwikkeling te zijn geweest, de continuum single pixel UKT14 bolometer receiver. Met deze SCUBA-camera kwam de kracht van de JCMT tot zijn recht en zijn veel grote ontdekkingen gedaan. Zo leverde SCUBA onder andere de meest gedetailleerde kaart die ooit gemaakt is van het centrum van ons melkwegstelsel en het bewijs voor het bestaan van een planeet rond een dichtbij gelegen ster. Bovendien gaf SCUBA inzicht in de vraag waar het stof in het universum vandaan kwam. SCUBA ontdekte dat supernova's grote hoeveelheden stof uitstoten. SCUBA is inmiddels vervangen door SCUBA-2 die 1000 maal gevoeliger is.

* Voor spectraallijnonderzoek is de JCMT uitgerust met drie heterodyne ontvangers en de heterodyne array ontvanger HARP. De heterodyne instrumenten kunnen samen gebruikt worden met de JCMT digitale autocorrelatie spectrometer ACSIS.

Links

JCMT-website
SCUBA-2
JCMT bij NWO