James Clerk Maxwell Teleskobu

James Clerk Maxwell Teleskobu (JCMT), Hawaii'deki Mauna Kea Gözlemevinde bulunan bulunan bir milimetre-altı dalga boyu teleskobudur. Teleskop, 4.092 metre yüksekliğindeki Mauna Keanın zirvesinin hemen yanına inşa edilmiştir. 15 metre genişliğinde ana bir aynaya sahip olan bu teleskop elektromanyetik spektrumların milimetre-altı dalga boylarını gözlemlemeye yarayan en büyük astronomik teleskop olma özelliğine sahiptir. Bilim insanları bu teleskopu Güneş Sistemi çalışmalarında, yıldızlararası toz ve gaz ve uzak galaksi çalışmalarında kullanmaktadır.
JCMT, Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada arasında yapılmış uluslararası bir ticaret anlaşmasıyla finanse edilmektedir. Matematiksel fizikçi James Clerk Maxwellin onuruna bu ismi alan teleskop, Joint Astronomi Merkezi (İngilizce: Joint Astronomy Center) tarafından işletilmektedir.
JCMT, Manua Keada bulunan teleskoplar arasındaki en büyük ikinci teleskop aynasına sahiptir. (En büyük olanı VLBA antenidir.)
Teleskop, ilk milimetre-altı girişim aracını oluşturmak üzere Caltech Milimetre-altı Gözlemevi (İngilizce: Caltech Submillimeter Observatory) ile birleştirildi. Bu başarı Milimetre-altı Dizisi (İngilizce: Sub-millimeter Array) ve Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi (İngilizce: Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array) girişim araçlarının inşaatının devam etmesi açısından büyük bir öneme sahipti.
Tarihi
1960'ların sonunda İngiltere Bilimsel Araştırma Konseyi Astronomi Komitesi (İngilizce: Astronomy Committee of the UK's Science Research Council) milimetre-altı ve milimetrik dalga boylarındaki astronomik gözlemin önemini düşündü. Bir dizi öneri ve tartışma toplantılarının ardından 1975'te, SRC bilim araştırma konseyi milimetre yönlendirme komitesi, 750 mikron kadar dalga boylarında gözlem yeteneğine sahip 15-metre çapında teleskop inşa etmenin mümkün olacağı sonucuna ulaştı. Proje, daha sonra Yeni Teknoloji Ulusal Teleskobu (İngilizce:National New Technology Telescope) (NNTT) olarak adlandırıldı, bilimin gelişimi için Hollanda örgütüyle beraber % 80/20 bir iş birliği olacaktı. Hawaii'de bulunan Mauna Kea dağında yer denetimleri yapılmasının ardından, Arizona'daki Pinaleño Dağları, Şili'de bir yer ve Mauna Kea Dağı seçildi. NNTT, Caltech Milimetre-altı Gözlemevi (İngilizce: Caltech Submillimeter Observatory) (CSO) ve Milimetre-altı Teleskobu (İngilizce: Submillimeter Telescope) (SMT) gibi rakip teleskoplardan daha büyük ve daha fazla araç gereciyle beraber eşsiz bir teleskoptur.
Teleskobun son özellikleri "milimetre-altı dalga boyları için optimize edilmiş dünyanın en büyük teleskobu" olarak adlandırılır. Teleskobun 50 mikrondan daha iyi bir yüzey hassasiyetiyle birlikte, 276 tane ayrı ayrı ayarlanabilen panellerden oluşmuş 15 metrelik bir anten paraboliği olması amaçlanmıştır. Tersiyer bir ayna ile birlikte farklı alıcıları bir dizi üzerine gelen radyasyonları yönlendirmek için yükseklik-güney açısı takılı Cassegrain tipi bir teleskop olacaktır. Böylelikle anten ve entegre sistemleri koresel ile birlikte dönen korosel aparatına doğru gerilmiş saydam zardan korunabilme yetisi kazanabilecektir.
Teleskobun inşasına yönelik çalışmalar 1983 yılında başladı ve günümüz korsanları tarafından Pasifik genelinde teleskop taşıyan geminin kaçırılması nedeniyle küçük bir gecikme dışında iyi gitti. Teleskop ilk ışığını 1987'de gördü. Son tesis için ismi James Clerk Maxwell Teleskobu (JCMT) olarak değiştirildi.
JCMT, şu anda İngiltere (%75) ve Kanada (%25) arasında uluslararası bir ticaret anlaşması kapsamında finanse edilmektedir (31 Mart 2013 yılına kadar bu anlaşma İngiltere (%55), Kanada (%25) ve Hollanda (%20) arasındaydı). Teleskobun kendisi Hawaii'deki Hilo bölgesinde Ortak Astronomi Topluluğu (İngilizce: Joint Astronomy Centre) (JAC) tarafından işletilmektedir. Teleskop bölgesi, Hawaii Üniversitesi'nin verdiği bir anlaşmayla birlikte üniversitenin kendi projeleri için gözlem süresinin %10'unu ve uluslararası önerilere açık erişim karşılığında konaklama ve altyapısını sağlar. Teleskop kullanımı için öneriler Ulusal Teleskop Tahsis Grupları (İngilizce: National Telescope Allocation Groups) (TAGs)ndan birine teslim edilir ve eğer başarılı bulunursa bir sonraki 6 aylık dönem için zaman verilir.
Cihazlar
JCMTnin genişbant sürekli dedektörleri ve heterodyne algılama spektral hat alıcıları olmak üzere iki çeşit aleti vardır. Continuum emisyon, diğer galaksilerdeki yıldız oluşumunun bir çeşit gözlem verisidir ve astronomlara Samanyolu dışındaki galaksilerinvarlığı, mesafe ve evrim geçmişi hakkında ipuçları verir. Bizim kendi toz emisyonu içindeki galaksimiz, yıldız üretim yeri ve gezegen oluşturan Güneş enerjisi sistemleri ile ilişkilidir.
Spektral hat gözlemleri, moleküler bulutlardaki bazı özel molekülleri belirlemek, onların dağılımlarını ve kimyasını araştırmak ve astronomik nesneler arasındaki gaz hızı geçişlerini belirlemek için kullanılabilir. (Doppler etkisi).
SCUBA
Eski sürekli tek piksel tipi UKT14 bolometre alıcısı, 1990'larda Milimetre-altı Ortak Kullanıcı Bolometre Dizisi (İngilizce: Submillimetre Common-User Bolometer Array) (SCUBA) tarafından değiştirildi. Bu cihaz, 450 ve 850 mikron dalga boylarında aynı anda çalıştı (sırasıyla 91 ve 37 piksel ile) ve yıldızlararası tozdan termal emisyona kadar hassastı. 2005 yılında servisten emekli edildi. 2011 yılında devreye alınan başka bir sürekli cihaz olan SCUBA-2 başarıya ulaştı. Bu çığır açan kamera, SCUBA'dan 100 kat daha büyük haritalama hızı ile süperiletken geçiş fazı sensörlerinin (İngilizce:superconducting transition edge sensors) büyük dizilerinden oluşur. 450 ve 850 mikron dalga boyunda 5120 dizi elemanı vardır (toplam piksel: 10.240). 2011 yılının kasım ayından beri, SCUBA-2 tüm gökyüzü araştırmasını içeren eski anketler JCMT tarafından yürütülmektedir ve 2012 Şubat ayında genel astronomik gözlemler için hazır hale getirilmiştir. SCUBA-2ye eklenebilen spektroskopik ve polarimetrik özelliğinde FTS-2 ve POL-2 olmak üzere iki tane yardımcı cihaz vardır.
Spektral hat dedektörleri
JCMT aynı zamanda milimetre-altı spektral çizgi gözlemine izin veren üç adet heterodyne alıcıyla donatılmıştır. JCMTnin spektral hat haritalama yetenekleri, 350GHz ve 16 eleman heterodyne dizisi alıcısı olan HARP-Bnin devresi tarafından büyük ölçüde geliştirilmiştir. HARP-B ve diğer heterodin araçları, JCMT nin yeni dijital otokorolasyon spektometresi olan ACSIS ile bağlantılı olarak kullanılabilir.
James Clerk Maxwell