miniatura|Fotografia del telescopi James Clerk Maxwell a Mauna Kea, Hawaii (centre). A l'esquerra hi ha l'Observatori Submil·limètric de Caltech i a la dreta el Smithsonian Submillimeter Array. El telescopi James Clerk Maxwell (JCMT) és un radiotelescopi de longitud d'ona submil·limètrica situat a l'Observatori Mauna Kea a Hawaii, Estats Units. El telescopi es troba a prop del cim del Mauna Kea a . El seu mirall primari fa 15 metres (16,4 iardes) de diàmetre: és el telescopi de plat únic més gran que opera en longituds d'ona submil·limètriques de l'espectre electromagnètic (des de l'infraroig llunyà fins a les microones).W.S. Holland et al., SCUBA: a common-user submillimetre camera operating on the James Clerk Maxwell Telescope, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters Volume 303 Issue 4, Pages 659–672, 2002 Els científics l'utilitzen per estudiar el Sistema Solar, la pols i el gas interestel·lars i les galàxies distants. miniatura|Model a escala de JCMT El JCMT va començar a funcionar el 1987 i va ser finançat fins al febrer de 2015 per una col·laboració entre el Regne Unit, el Canadà i els Països Baixos. Va ser operat pel Centre Conjunt d'Astronomia i va rebre el nom en honor del físic matemàtic James Clerk Maxwell. El març de 2015, el funcionament del JCMT va ser assumit per l'Observatori de l'Àsia Oriental. El finançament és proporcionat per l'Observatori Astronòmic Nacional de la Xina, l'Observatori Astronòmic Nacional del Japó, l'Institut d'Astronomia i Ciències Espacials de Corea i l'Institut d'Astronomia i Astrofísica de l'Acadèmia Sinica de Taiwan.
El telescopi es va combinar amb l'Observatori Submil·limètric de Caltech, que hi havia al costat, per formar el primer interferòmetre astronòmic submil·limètric. Aquest èxit va ser important i va impulsar la construcció del posterior Submillimeter Array i dels interferòmetres Atacama Large Millimeter Array (ALMA).
En els darrers anys, el JCMT també ha participat en observacions del Event Horizon Telescope, que van produir la primera imatge directa d'un forat negre. El JCMT també va participar en el descobriment de fosfina, un possible biomarcador, a l'atmosfera de Venus.
Història A finals de la dècada de 1960, el Comitè d'Astronomia del Consell de Recerca Científica del Regne Unit (SRC, precursor de l'STFC) va considerar la importància de les observacions astronòmiques a longituds d'ona submil·limètriques i mil·limètriques. Després d'una sèrie de propostes i debats, el 1975, el comitè directiu mil·limètric de l'SRC va concloure que seria possible construir un telescopi de 15 metres de diàmetre capaç d'observar longituds d'ona de fins a 750–800 μm. El projecte, aleshores anomenat National New Technology Telescope (NNTT), havia de ser una col·laboració del 80/20% amb l'Organització Neerlandesa per a l'Avanç de la Ciència. Es van fer proves in situ a Mauna Kea a Hawaii, les muntanyes Pinaleno a Arizona i un emplaçament a Xile; i es va escollir Mauna Kea. L'NNTT havia de ser més gran i amb més instruments que els telescopis de la competència com el CSO i l'SMT.
Les especificacions finals demanaven el "telescopi més gran del món optimitzat per a longituds d'ona submil·limètriques". Havia de ser una antena parabòlica de 15 metres composta per 276 panells ajustables individualment amb una precisió superficial superior a 50 μm. Seria un telescopi Cassegrain muntat en altitud-azimut amb un mirall terciari per dirigir la radiació entrant cap a diversos receptors diferents. L'antena i els suports havien d'estar protegits dels elements mitjançant un carrusel corrotatori amb una membrana transparent estesa a través de l'obertura del carrusel. Les obres de construcció van començar el 1983 i van anar bé.
El 1984, el telescopi va ser enviat des d'Anglaterra a Hawaii. Després que el vaixell original s'avariés a l'últim moment, el telescopi va ser lliurat a un capità comercial que se suposava que l'havia de lliurar directament a Hawaii. En canvi, el capità va navegar cap a Holanda per recollir un enviament d'explosius, i després es va endarrerir al Canal de Panamà, suposadament perquè es necessitava una autorització especial per transportar els explosius a través del canal. El capità va lliurar els explosius a l'Equador abans d'arribar finalment a Hawaii. Esperant just a les aigües territorials, el capità va exigir que es condonessin els càrrecs per lliurament endarrerit, ara gairebé iguals als càrrecs d'enviament, i va amenaçar de llençar el telescopi per la borda si no es complia la seva demanda. L'equip del telescopi va aconseguir una ordre judicial per lliurar el vaixell, i posteriorment la Guàrdia Costanera va abordar el vaixell i el capità va ser arrestat a punta de pistola. El telescopi va veure la primera llum el 1987. El nom de la instal·lació final es va canviar a Telescopi James Clerk Maxwell.
El telescopi en si estava operat pel Centre Conjunt d'Astronomia (JAC), de Hilo, Hawaii. Des del 1987 fins al març del 2013, el telescopi va ser finançat per una associació del Regne Unit (55%), el Canadà (25%) i els Països Baixos (20%). El 2013, els Països Baixos es van retirar i, fins al 2015, les accions van passar a ser del Regne Unit (75%) i del Canadà (25%). El març del 2015, el Regne Unit i el Canadà van cedir la propietat del JCMT a l'Observatori de l'Àsia Oriental, que està finançat pel Japó, la Xina, Taiwan i Corea del Sud, juntament amb un consorci d'universitats del Regne Unit i el Canadà.
Instrumentació miniatura|El mirall primari vist des de darrere, mostrant la construcció de molts panells El JCMT té dos tipus d'instruments: receptors continus de banda ampla i receptors de línies espectrals de detecció heterodina.
L'emissió contínua és un traçador de la formació estel·lar en altres galàxies i dóna als astrònoms pistes sobre la presència, la distància i la història de l'evolució de galàxies diferents de la nostra. Dins de la nostra pròpia galàxia, l'emissió de pols s'associa amb vivers estel·lars i sistemes estel·lars de formació de planetes.
Les observacions de línies espectrals es poden utilitzar per identificar molècules particulars en núvols moleculars, estudiar la seva distribució i química i determinar gradients de velocitat del gas a través d'objectes astronòmics (a causa de l'efecte Doppler).
SCUBA miniatura|176x176px|La matriu de bolòmetres d'usuari comú submil·limètrics El receptor bolòmetre UKT14 de píxel únic continu, més antic, va ser substituït al voltant de 1995 pel Submillimetre Common-User Bolometer Array (SCUBA). Aquest instrument operava simultàniament a longituds d'ona de 450 i 850 micres (amb 91 i 37 píxels, respectivament), i era sensible a l'emissió tèrmica de la pols interestel·lar. SCUBA va ser un instrument innovador, un dels instruments d'astronomia de més impacte del 1997 al 2003; va ser retirat del servei el 2005 i ara es troba al Museu Nacional d'Escòcia.
SCUBA-2 SCUBA va ser succeït per SCUBA-2, que es va posar en marxa el 2011. Aquesta càmera innovadora consta de grans conjunts de sensors superconductors de vora de transició amb una velocitat de mapatge centenars de vegades més gran que SCUBA. Té 5120 elements de matriu a longituds d'ona de 450 i 850 micres (10.240 píxels totals). Ha estat duent a terme els estudis antics del JCMT des del novembre del 2011, inclòs l'SCUBA-2 All Sky Survey, i es va posar a disposició per a observacions astronòmiques generals el febrer del 2012. Dos instruments auxiliars, FTS-2 i POL-2, afegeixen capacitats espectroscòpiques i polarimètriques a SCUBA-2.
Detectors de línies espectrals El JCMT també està equipat amb dos receptors heterodins, que permeten fer observacions de línies espectrals submil·limètriques. Les capacitats de mapatge de línies espectrals del JCMT s'han millorat considerablement amb la posada en marxa el 2006 de HARP, un receptor de matriu de 350 GHz heterodí de 16 elements. Ambdós instruments es poden utilitzar conjuntament amb el nou espectròmetre d'autocorrelació digital del JCMT, ACSIS. Un dels receptors heterodins s'anomena Namakanui ("Ulls grans"), en referència als peixos d'ulls grans que neden a les aigües hawaianes a la nit. Aquest receptor pot funcionar a 86, 230 i 345 GHz.
Referències
Categoria:Radiotelescopis Categoria:Hawaii