Atacama Large Millimeter / submillimeter Array


ALMA teleskop
ALMA -antenner om natten under de magellanske skyer
ALMA -antenner om natten under de magellanske skyer
Type Interferometer radioteleskop
Beliggenhed ChileChile Chile ,
San Pedro de Atacama

højde 5030 m over havets overflade M. (antenner)
Geografiske koordinater 23 ° 1 '59 .9 "  S , 67 ° 45 '0"  W Koordinater: 23 ° 1 '59 .9 "  S , 67 ° 45' 0"  W.
bølgelængde 0,32 til 3,6 mm
Blænde

byggetid 2004 til 2014
Installation 2013
Den 16 minutter lange video præsenterer ALMAs historie - fra projektets oprindelse for et par årtier siden til de seneste videnskabelige resultater. (HD; engelsk)
Tidsforløb af 4 ALMA -antenner om natten

Den Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ( ALMA ) er en international radioteleskop - Observatoriet i den nordlige chilenske Andesbjerge . Dens antennesystem består af 66 transportable, justerbare parabolske antenner , for det meste 12 m i diameter, som kan fordeles over afstande på op til 16 km og sammenkobles for at danne et interferometer radioteleskop . Antennerne er placeret nær San Pedro de Atacama , på Chajnantor -plateauet, mere end 5000  m over havets overflade. M., hvor den tynde og ekstremt tørre jordatmosfære er særligt gennemtrængelig for radiobølger. Objektet med observation er det kolde interstellare stof til forskning i dannelse af stjerner og planeter. Radioteleskopet blev bygget i et internationalt samarbejde og drives i fællesskab af ESO , AUI / NRAO og NAOJ .

oversigt

En af ALMAs 12 m antenner på "Lore" transportøren
ALMA -korrelatoren , en computer med 134 millioner processorer, som kan behandle de modtagne signaler med 17 PetaFLOPS .
ESOcast 51: 6 minutters videorapport om ALMA -korrelatoren. (HD; engelsk)

ALMA består af 66 højpræcisionsantenner og observerer ved bølgelængder mellem 0,32 og 3,6 mm. Interferometeret har en betydeligt højere følsomhed og opløsning end noget andet submillimeterteleskop. Den høje følsomhed opnås af det store antal individuelle teleskoper, der udgør interferometeret.

Antennerne kan flyttes over Chajnantor -plateauet og placeres med intervaller på 150 m til 16 km. Dette gør det muligt at bruge ALMA som et variabelt "zoomteleskop", der ligner Very Large Array (VLA) i New Mexico , USA. Antennerne flyttes med de to transportører "Otto" og "Lore" (af Scheuerle , med 14 par hjul), som kan placere 50 af de 12 m antenner i hovedarrayet med en nøjagtighed på et par millimeter og placere dem på beton bundplader.

Antenneproducenterne er europæiske, nordamerikanske og østasiatiske partnere i projektet. Amerikanerne og europæerne leverer hver 25 af de 12 meter lange antenner, der udgør hovedgruppen. Østasien leverer i alt 16 antenner (fire 12 m antenner og 12 antenner, hver 7 m i diameter). Disse danner et mindre interferometer, Atacama Compact Array (ACA), en del af ALMA interferometeret.

Takket være de mindre 7 m antenner kan ACA observere et større område end hovedarrayet med samme frekvens. Fordi de er tættere på hinanden, kan der tages billeder af objekter af større områder. Sammen med hovedarrayet udvides ALMAs evne til at observere store synsfelter.

ALMA's modtagere arbejder i frekvensbåndene mellem 30 og 950 GHz. På grund af den høje højde og den lave luftfugtighed på stedet er jordens atmosfære tilstrækkelig gennemtrængelig for disse frekvenser.

ALMA's opgaver omfatter at undersøge de områder, hvor planeter og stjerner dannede sig i kolde interstellare skyer og protoplanetære akkretionsdiske . Millimeterbølger er særligt velegnede til at trænge ind i omfattende skyer af gas og støv, der dækker de områder, hvor stjerner og planeter dannes. Infrarøde galakser i det tidlige univers, supermassive sorte huller og galaksedannelse er andre vigtige forskningsområder i ALMA. Derudover er ALMA beregnet til at hjælpe med at besvare vigtige spørgsmål i undersøgelsen af mørkt stof og mørk energi .

Andre submillimeter -teleskoper arbejder på ALMA -stedet, herunder Atacama Pathfinder -eksperimentet . I de næste par år vil Cerro Chajnantor Atacama -teleskopet , et stort enkelt teleskop (25 m diameter) til det efterfølgende kortere submillimeterområde på 0,03 til 3 millimeter bølgelængde, også blive bygget der.

historie

ALMA begyndte med tre astronomiske projekter: US Millimeter Array (MMA), European Large Southern Array (LSA) og Japanese Large Millimeter Array (LMA).

Det første skridt på vejen til ALMA blev taget i 1997, da US National Radio Astronomy Observatory (NRAO) og European Southern Observatory (ESO) igangsatte et fælles projekt, der skulle kombinere MMA og LSA. Det kombinerede interferometer bør kombinere følsomheden af ​​LSA med det brede frekvensområde for MMA. ESO og NRAO arbejdede sammen i tekniske, videnskabelige og organisatoriske grupper for at definere og organisere et projekt mellem de to organisationer med deltagelse af Canada og Spanien.

Endelig den 25. februar 2003 underskrev de nordamerikanske og europæiske partnere ALMA -aftalen. Den 14. september 2004 underskrev ALMA og National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) en aftale, hvorved Japan blev en anden officiel partner for ALMA. I henhold til denne aftale skulle Japan levere ACA og modtagere til yderligere tre frekvensbånd.

Af politiske årsager blev det besluttet, at tre forskellige antennetyper skulle udvikles og bygges af de nordamerikanske, europæiske og østasiatiske partnere. Selvom forskellige tilgange blev valgt, opfylder alle tre antennetyper de strenge krav fra ALMA.

I dag består ALMA af et samarbejde mellem Europa, Nordamerika og Østasien. Arbejdet er finansieret af ESO, National Science Foundation (NSF) i USA, National Research Council of Canada (NRC) og National Science Council (NSC) i Taiwan. Byggeri og drift ledes af ESO for Europa, NRAO for Nordamerika og NAOJ for Østasien. Det fælles ALMA -observatorium (JAO) kombinerer ledelse og organisering af konstruktion, idriftsættelse og løbende drift af ALMA.

ALMA indsamlede de første data som en del af en testkørsel i oktober 2009. Videnskabelige operationer begyndte i begyndelsen af ​​oktober 2011, selvom ALMA kun var en tredjedel fuldført. Allerede på det tidspunkt var man ifølge ALMA "allerede meget bedre end noget andet". Men først når den er fuldt operationel, viser ALMA "virkelig sine styrker", ifølge en lokal astronom i slutningen af ​​2012. I 2011 flere submillimeterteleskoper med fire bånd fra 84-116 GHz, 211-275 GHz, 275-373 GHz gik i drift og 60-720 GHz. De første billeder opnået med ALMA blev offentliggjort den 3. oktober 2011. Den 13. marts 2013 blev ALMA - næsten fuldstændig færdig - officielt taget i brug. I juni 2014 blev den sidste af 66 planlagte antenner installeret.

Med over en milliard amerikanske dollars er det det dyreste jordbaserede astronomiprojekt til dato og det største på det tidspunkt.

Første observationsresultater

De antenne galakser i et kombineret billede fra ALMA og Hubble Space Telescope

Under testobservationer i sommeren 2011 var nok antenner i drift til at tage de første billeder med ALMA. Disse gav en forsmag på, hvad de kunne forvente af det nye interferometer efter afslutning.

Observationerne var rettet mod Antennegalakser , to kolliderende galakser med dramatisk skæve former. Selvom ALMA ikke observerede hele galaxernes rækkevidde, er billederne de bedste resultater af disse galakser, der nogensinde er taget i sub-millimeterområdet. De viser skyer af koldt, tæt støv, hvor nye stjerner fødes - detaljer, der ikke kan observeres i lysspektrets visuelle område.

Især VLBI -kompatibel i 86 GHz -båndet (3,5 mm) deltog ALMA for første gang i EHT -netværket den 3. april 2017 - Skytten A * er fortsat symmetrisk.

Alma er en central del af Event Horizon Telescope -projektet og var et af teleskoperne i det globale netværk, der modtog de første direkte billeder af et sort hul i M87 i 2017 (offentliggjort i april 2019) .

ALMA Regional Center (ARC)

ALMA Regional Center (ARC) fungerer som et kontaktpunkt mellem de videnskabelige brugere af teleskopet i medlemslandene og JAO. ARC er yderligere opdelt i projektets tre geografiske regioner: Europa (ledet af ESO), Nordamerika (ledet af NRAO) og Østasien (ledet af NAOJ). Den europæiske ARC er også opdelt i ARC-noder, der distribueres i hele Europa i Köln-Bonn, Bologna, Ondřejov, Onsala, Grenoble, Leiden og Manchester.

ARC's hovedopgave er at støtte det videnskabelige samfund i udarbejdelsen af ​​observationsanmodninger, at sikre, at alle observationsprogrammer effektivt når deres videnskabelige mål, at opretholde et hjælpeforum, at levere data til forskerne, at vedligeholde ALMA -arkivet og forskerne til at bidrage til at understøtte databehandling.

og vise oplysninger om billedet
Panoramabillede af ALMA -arrayet

Filatelisk

Den 6. december 2018 udstedte Deutsche Post AG et frimærke med en pålydende værdi på 145 euro cent med billedet af ALMA -observatoriet. Designet kommer fra grafisk designer Andrea Voß-Acker fra Wuppertal.

Weblinks

Commons : Atacama Large Millimeter Array  - samling af billeder, videoer og lydfiler

Individuelle beviser

  1. ↑ information@eso.org: ALMA - Atacama Large Millimeter / submillimeter Array. Hentet 29. februar 2020 .
  2. ↑ Alma -antenner indsamler første data. BBC News , 17. november 2009, åbnede 13. marts 2013 .
  3. ↑ ALMA åbner sine øjne eso.org, tilgås 7. august 2014.
  4. ^ Peter Prantner: "ALMA er pengene værd". I: orf.at . 6. marts 2013, adgang til 2. april 2013 .
  5. ↑ Alma Observatory: Nyt kæmpe teleskop kaster en udsigt ud i rummet . I: focus.de , 3. oktober 2011, åbnes 4. oktober 2011.
  6. ^ Andreas Neuhaus / Hannah Fuchs: Rum: Superteleskop "Alma" er klar til at gå. Deutsche Welle , 13. marts 2013, tilgået den 13. marts 2013 .
  7. ↑ La última antena del observatorio Alma beløber sig til 5.000 metros de altura . I: La Tercera . 16. juni 2014.
  8. ↑ ALMA - På jagt efter vores kosmiske oprindelse . I: eso.org , adgang til 4. oktober 2011.
  9. ↑ Ser mod Big Bang fra Chile 5. oktober 2011, Die Zeit online, adgang 29. september 2015
  10. ↑ Sara Issaoun et al:. Størrelsen, formen, og Spredning af Skytten A * ved 86 GHz: Første VLBI med ALMA. ApJ, 2019, doi: 10.3847 / 1538-4357 / aaf732 , arXiv: 1901.06226 .