Observatorios de Mauna Kea

Los Observatorios de Mauna Kea (MKO) son un grupo de instalaciones de investigación astronómica independientes y observatorios de grandes telescopios que se encuentran en la cima de Mauna Kea en la Isla Grande de Hawái, Estados Unidos. Las instalaciones están ubicadas en una zona especial de uso de la tierra de 525 acres (212 ha) conocida como "Recinto de Astronomía", que se encuentra dentro de la Reserva Científica Mauna Kea de 11 228 acres (4544 ha). El Recinto de Astronomía se estableció en 1967 y está ubicado en un terreno protegido por la Ley de Preservación Histórica por su importancia para la cultura hawaiana. La presencia y la construcción continua de telescopios es muy controvertida debido a la centralidad de Mauna Kea en la religión y cultura nativas de Hawai, así como por una variedad de razones ambientales.

La ubicación es casi ideal debido a sus cielos oscuros debido a la falta de contaminación lumínica, buena visibilidad astronómica, baja humedad, gran elevación de 4205 metros (13 796 pies), posición por encima de la mayor parte del vapor de agua en la atmósfera, aire limpio, Buen clima y ubicación en latitud baja.

Origen y antecedentes

Significativamente anterior a los observatorios actuales, hay evidencia de astronomía activa en Mauna Kea en el Mapa de la Oficina de Tierras de 1901 de la Isla de Hawái que muestra la "Estación Astronómica de Hawái" cerca de la cumbre de Mauna Kea.

Después de estudiar fotos para el programa Apolo de la NASA que contenían más detalles que cualquier telescopio terrestre, Gerard Kuiper comenzó a buscar un sitio árido para realizar estudios infrarrojos. Aunque primero comenzó a buscar en Chile, también tomó la decisión de realizar pruebas en las islas de Hawái. Las pruebas en Haleakalā de Maui fueron prometedoras, pero la montaña estaba demasiado baja en la capa de inversión y, a menudo, estaba cubierta por nubes. En la "Isla Grande" de Hawái, Mauna Kea es considerada la isla montañosa más alta del mundo. Si bien la cumbre suele estar cubierta de nieve, el aire es extremadamente seco. Kuiper comenzó a buscar la posibilidad de un observatorio en Mauna Kea. Después de las pruebas, descubrió que la baja humedad era perfecta para las señales infrarrojas. Persuadió al gobernador de Hawái, John A. Burns, para que demoliera un camino de tierra hasta la cumbre, donde construyó un pequeño telescopio en Pu'u Poli'ahu, un pico de cono de ceniza. El pico era el segundo más alto de la montaña y el pico más alto era tierra sagrada, por lo que Kuiper lo evitó. Luego, Kuiper intentó reclutar a la NASA para financiar una instalación más grande con un gran telescopio, viviendas y otras estructuras necesarias. La NASA, a su vez, decidió abrir el proyecto a concurso. El profesor de física John Jefferies de la Universidad de Hawái hizo una oferta en nombre de la universidad. Jefferies había ganado su reputación a través de observaciones en el Observatorio de Sacramento Peak. La propuesta era que un telescopio de dos metros sirviera tanto para las necesidades de la NASA como para la universidad. Si bien los grandes telescopios normalmente no se otorgan a universidades sin astrónomos bien establecidos, Jefferies y UH obtuvieron el contrato de la NASA, lo que enfureció a Kuiper, quien sintió que "su montaña" había sido "robado" de él. Kuiper abandonaría su sitio (el primer telescopio en Mauna Kea) por la competencia y comenzaría a trabajar en Arizona en un proyecto diferente de la NASA. Después de considerables pruebas realizadas por Jefferies' equipo, se determinó que las mejores ubicaciones estaban cerca de la cumbre en la parte superior de los conos de ceniza. Las pruebas también determinaron que Mauna Kea es excelente para la observación nocturna debido a muchos factores, incluido el aire enrarecido, los vientos alisios constantes y estar rodeado de mar. Jefferies construiría un telescopio de 2,24 metros con el estado de Hawái acordando construir una carretera confiable para todo clima hasta la cumbre. La construcción comenzó en 1967 y la primera luz se vio en 1970.

Otros grupos comenzaron a solicitar subarriendos en la cima de la montaña recién accesible. Para 1970, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y el Observatorio Lowell habían construido dos telescopios de 0,6 m (24 pulgadas). En 1973, Canadá y Francia acordaron construir el CFHT de 3,6 m en Mauna Kea. Sin embargo, las organizaciones locales comenzaron a expresar su preocupación por el impacto ambiental del observatorio. Esto llevó al Departamento de Tierras y Recursos Naturales a preparar un plan de manejo inicial, redactado en 1977 y complementado en 1980. En enero de 1982, la Junta de Regentes de la Universidad de Hawái aprobó un plan para apoyar el desarrollo continuo de instalaciones científicas en el sitio. En 1998, se transfirieron 2033 acres (823 ha) del arrendamiento del observatorio para complementar la Reserva de la Edad de Hielo de Mauna Kea. El plan de 1982 fue reemplazado en 2000 por una extensión diseñada para servir hasta 2020: instituyó una Oficina de Gestión de Mauna Kea, designó 525 acres (212 ha) para astronomía y cambió las 10 763 acres (4356 ha) restantes a " conservación natural y cultural". Este plan se revisó aún más para abordar la preocupación expresada en la comunidad hawaiana de que se estaba mostrando una falta de respeto hacia el valor cultural que la montaña representaba para los pueblos indígenas de la región.

A partir de 2012, la Reserva Científica de Mauna Kea tiene 13 instalaciones de observación, cada una financiada por hasta 11 países. Es uno de los principales observatorios del mundo para astronomía óptica, infrarroja y submilimétrica, y en 2009 fue el más grande medido por el poder de captación de luz. Hay nueve telescopios que trabajan en el espectro visible e infrarrojo, tres en el espectro submilimétrico y uno en el espectro de radio, con espejos o platos que van desde 0,9 a 25 m (3 a 82 pies). En comparación, el Telescopio Espacial Hubble tiene un espejo de 2,4 m (7,9 pies), de tamaño similar al UH88, ahora el segundo telescopio más pequeño de la montaña.

Controversias

Los nuevos telescopios planeados, incluido el Telescopio de Treinta Metros, han suscitado controversia debido a su potencial impacto cultural y ecológico. El multitelescopio "estabilizador" La extensión de los telescopios Keck, que requería nuevos sitios, finalmente se canceló. Tres o cuatro de los 13 telescopios existentes en la montaña deben ser desmantelados durante la próxima década con la propuesta de TMT de ser la última área en Mauna Kea en la que se construiría un telescopio.
Con toda la controversia, la construcción de telescopios ha llevado a la creación de la Ley de Protección del Cielo Nocturno de Hawái. Como la luz artificial forma una nube de luz sobre la tierra, el exceso de luz interrumpe las imágenes claras tomadas por los telescopios. El 1 de julio de 2013, se inició la Ley de Protección del Cielo Nocturno de Hawái, que afecta tanto a la Isla Grande como a Maui. Se puede observar una gran diferencia entre las islas hawaianas y los Estados Unidos continentales: el alumbrado público. Casi todas las calles están oscuras porque las lámparas no se han construido, se han quitado o se han atenuado.

Descubrimientos científicos

Los observatorios de Mauna Kea involucran trece grandes telescopios. En noviembre de 2020, en colaboración con el radiotelescopio ARray de baja frecuencia de Europa, el observatorio Gemini de Mauna Kea y el Infrared Telescope Facility (NITF) de la NASA, se descubrió el primer superplaneta. En octubre de 2011, se otorgó el Premio Nobel de Física a Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess; el premio reconoció sus hallazgos, basados en investigaciones sobre supernovas en los observatorios, de que la energía oscura es una fuerza que hace que el universo se expanda a un ritmo acelerado.

Administración

La Reserva se estableció en 1968 y está arrendada por el Departamento de Tierras y Recursos Naturales del Estado de Hawái (DLNR). La Universidad de Hawái administra el sitio y alquila terrenos a varias instalaciones multinacionales, que han invertido más de $2 mil millones en ciencia y tecnología. El contrato de arrendamiento vence en 2033 y después de eso, 40 de 45 kilómetros cuadrados (25 de 28 millas cuadradas) vuelven al estado de Hawái. Actualmente, se ha ejercido presión sobre la gestión basada en la Universidad. Los lugareños nunca aceptaron trece telescopios en la cima de la montaña y exigen opinar en el proceso legislativo. El Proyecto de Ley de la Cámara de Representantes de 2024 impulsa una nueva administración en la cumbre. El área será integrada en términos de gestión. Algunas tierras estarán bajo la jurisdicción de la comunidad local. El proyecto de ley impulsa futuras leyes y reglamentos en términos de nueva construcción. Como siempre, los sitios culturales y ambientales serán fuertemente reconocidos como un factor a considerar.

Ubicación

La altitud y el aislamiento en medio del Océano Pacífico hacen de Mauna Kea uno de los mejores lugares de la Tierra para la astronomía terrestre. Es un lugar ideal para observaciones submilimétricas, infrarrojas y ópticas. Las estadísticas de visualización muestran que Mauna Kea es el mejor sitio en términos de calidad de imagen óptica e infrarroja; por ejemplo, el sitio CFHT tiene una visualización media de 0,43 segundos de arco.

Los alojamientos para los astrónomos investigadores se encuentran en el Centro Onizuka de Astronomía Internacional (a menudo llamado Hale Pōhaku), a 11 km (7 millas) por un camino empinado sin pavimentar desde la cumbre a 2800 m (9300 pies) sobre el nivel del mar.

Hay una estación de información para visitantes adyacente ubicada a 2800 m (9200 pies). La cumbre de Mauna Kea es tan alta que se aconseja a los turistas que se detengan en la estación de visitantes durante al menos 30 minutos para aclimatarse a las condiciones atmosféricas antes de continuar hacia la cumbre, y los científicos suelen permanecer en Hale Pōhaku durante ocho horas o más antes de pasar un día completo. noche en los observatorios en la cumbre, con algunos telescopios que requieren que los observadores pasen una noche completa en Hale Pōhaku antes de trabajar en la cumbre.

Telescopios

Los telescopios encontrados en la cumbre de Mauna Kea están financiados por agencias gubernamentales de varias naciones. La Universidad de Hawái administra directamente dos telescopios. En total, hay doce instalaciones que albergan trece telescopios en o alrededor de la cumbre de Mauna Kea.

• Submillímetro Caltech Observatorio (CSO): Caltech - cerrado 2015
• Telescopio Canadá–Francia–Hawai*i (CFHT): Canadá, Francia, Universidad de Hawai
• Gemini North Telescope: Estados Unidos, Reino Unido, Canadá, Chile, Australia, Argentina, Brasil
• NASA Infrared Telescope Facility (IRTF): NASA
• Telescopio James Clerk Maxwell (JCMT): China, Japón, Corea del Sur, Taiwán, Reino Unido, Canadá
• Telescopio Subaru: Observatorio Astronómico Nacional de Japón
• Sub-Millimeter Array (SMA): Taiwán, Estados Unidos
• Treinta Meter Telescopio, propuesto para Mauna Kea, alternativamente las Islas Canarias
• Telescopio infrarrojo del Reino Unido (UKIRT): Lockheed Martin Advanced Technology Center, University of Hawai, University of Arizona
• Telescopio de 88 pulgadas de la Universidad de Hawai (UH88): Universidad de Hawai
• Telescopio de 36 pulgadas (Hoku Kea): Universidad de Hawai en Hilo
• Un receptor de la línea de referencia muy larga (VLBA): Estados Unidos
• W. M. Keck Observatory: California Association for Research in Astronomy

CSO, UKIRT y Hoku Kea están programados para el desmantelamiento como parte del Plan de Gestión Integral de Mauna Kea.

Oposición y protestas

En Honolulu, el gobernador y la legislatura, entusiasmados con el desarrollo, reservaron un área aún más grande para el observatorio después del proyecto inicial, lo que generó oposición en la Isla Grande, en la ciudad de Hilo. Los hawaianos nativos (kānaka ʻōiwi) creían que todo el sitio era sagrado y que desarrollar la montaña, incluso para la ciencia, estropearía el área. Los ambientalistas estaban preocupados por las raras poblaciones de aves nativas y otros ciudadanos de Hilo estaban preocupados por la vista de las cúpulas desde la ciudad. Usando reuniones en el ayuntamiento, Jefferies pudo superar la oposición al sopesar la ventaja económica y el prestigio que recibiría la isla. Ha habido una oposición sustancial a los observatorios de Mauna Kea que continúa creciendo. A lo largo de los años, la oposición a los observatorios puede haberse convertido en el ejemplo más visible del conflicto que ha enfrentado la ciencia sobre el acceso y uso de sitios de importancia ambiental y cultural. La oposición al desarrollo creció poco después de que comenzara la expansión de los observatorios. Una vez que se abrió el acceso por el camino a la cumbre, los esquiadores comenzaron a usarlo para la recreación y se opusieron cuando el camino se cerró como precaución contra el vandalismo cuando se estaban construyendo los telescopios. Los cazadores expresaron su preocupación, al igual que la Sociedad Audubon de Hawái, que contó con el apoyo del gobernador George Ariyoshi.

La Sociedad Audubon se opuso a un mayor desarrollo en Mauna Kea debido a preocupaciones sobre el hábitat de la especie en peligro de extinción Palila, una especie endémica solo en partes específicas de esta montaña. El pájaro es el último de los mieleros de pico pinzón que existen en la isla. Más del 50 % de las especies de aves nativas habían muerto debido a la pérdida de hábitat por parte de los primeros colonos occidentales o la introducción de especies no nativas que competían por los recursos. A los cazadores y deportistas les preocupaba que la caza de animales salvajes se viera afectada por las operaciones del telescopio. Un "Salva a Mauna Kea" El movimiento se inspiró en la proliferación de telescopios, con la oposición creyendo que el desarrollo de la montaña era un sacrilegio. Los grupos sin fines de lucro de nativos hawaianos, como Kahea, cuyos objetivos son la protección del patrimonio cultural y el medio ambiente, se oponen al desarrollo de Mauna Kea como un espacio sagrado para la religión hawaiana. La tierra está protegida por la Ley de Preservación Histórica de los Estados Unidos debido a su importancia para la cultura hawaiana, pero aún permite el desarrollo.

Terremoto de la bahía de Kiholo de 2006

Varios de los telescopios sufrieron daños menores durante el terremoto y las réplicas de Kiholo Bay del 15 de octubre de 2006. JCMT estaba realizando una carrera de inclinometría y registró el terremoto en sus sensores de inclinación. Tanto CFHT como el Observatorio W. M. Keck estaban operativos y volvieron a estar en línea el 19 de octubre.

Galería

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  Sunset Mauna Kea Observatories

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  A los pies de Maunakea

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  Sunset at Maunakea

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  Maunakea alberga varios observatorios astronómicos, incluyendo a Gemini North, la mitad del Observatorio Internacional de Gemini, operado por NOIRLab de NSF.