Atacama Large Millimeter Array

Den Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ass de gréisste Radioteleskop vun der Welt. E gouf den 13. Mäerz 2013 offiziell a Betrib geholl, wëssenschaftlech Observatioune ginn awer schonn zanter Oktober 2011 gemaach. Säin Éischt Liicht war den 3. Oktober 2011.^[1]

E 16 Minutte Video presentéiert d'Geschicht vum ALMA — vum Projetufank virun e puer Joerzéngte bis zu de jéngste wëssenschaftleche Resultater. (HD; (en))

Zäitraffer vu 4 ALMA-Antennen nuets

Am Juni 2014 gouf déi lescht vu 66 Antennen opgestallt.^[2] 54 dovun hunn 12 Meter Duerchmiesser an 12 hu 7 Meter Duerchmiesser. Si ginn als Interferometer fir Millimeterwellen a Submillimeterwelle benotzt. Well fir Observatioune bei deene Wellelängten eng dréchen Ëmgéigend a grousser Héicht néideg ass, steet den ALMA op ronn 5000 m Héicht iwwer dem Mieresspigel um Chajnantor-Plateau an der Atacamawüst an den nordchileneschen Anden südëstlech vu San Pedro de Atacama.

Den ALMA liwwert ënner anerem wäertvoll Informatiounen iwwer d'Gebuert vu Stäre, souwéi detailléiert Biller vun der Gebuert vu Stären a Planéiten. Et ass eng international Zesummenaarbecht tëscht Europa, den USA, Kanada, Ostasien an der Republik Chile. Mat Käschte vun iwwer enger Milliard US-Dollar ass et am Ament den deiersten a gréisste Projet vu buedemgebonnener Astronomie.^[3]

Iwwersiicht

Eng vun den ALMA 12-m-Antennen um Transporter „Lore“

Den ALMA-Korrelator, e Rechner mat 134 Millioune Prozessoren, déi di empfangene Signaler mat 17 PetaFLOPS opbereede kënnen.

ESOcast 51: 6 Minutte Videobericht iwwer den ALMA-Korrelator. (HD; (en))

Den ALMA besteet aus 66 héichprezisen Antennen an en observéiert bei Wellelängten tëscht 0,3 an 9,6 mm. Den Interferometer huet méi eng héich Empfindlechkeet an Opléisung wéi all aner Submillimeter-Teleskopen. Déi héich Empfindlechkeet gëtt mat de villen eenzelen Teleskopen, déi den Interferometer bilden, erreecht.

D'Antenne kënnen iwwer de Chajnantor-Plateau beweegt an dobäi an Ofstänn vun 150 m bis 16 km positionéiert ginn. Dat erméiglecht et, den ALMA als variabelt "Zoomteleskop" anzesetzen, änlech wéi beim Very Large Array (VLA) an New Mexico, USA. D'Antenne gi mat de béiden Transporteren "Otto" a "Lore" beweegt, déi 50 vun den 12-m-Antenne vum Haaptarray bis op e puer Millimeter genee positionéieren an op betonéierte Grondplacken opstelle kënnen.

D'Antenne goufe vun europäeschen, nordamerikaneschen an ostasiatesche Partner vum Projet hiergestallt. D'Amerikaner an d'Europäer hu jee 25 vun den 12-m-Antenne geliwwert, déi den Haaptarray ausmaachen. Ostasien huet am Ganze 16 Antennen (véier 12-m-Antennen an 12 Antenne mat jee 7 m Duerchmiesser) geliwwert. Si bilden e klengen Interferometer, den Atacama Compact Array (ACA), en Deel vum ALMA-Interferometer.

Mat de klenge 7-m-Antenne kann den ACA mat der selwechter Frequenz e méi grousst Gebitt observéiere wéi den Haaptarray. Well si méi no zesummestinn, kënne Biller vun Objete mat méi grousser Ausdeenung gemaach ginn. Zesumme mam Haaptarray gëtt d'Méiglechkeet vum ALMA vergréissert, fir méi grouss Gesiichtsfelder z'observéieren.

D'Empfänger vum ALMA schaffen an de Frequenzbänner tëscht 30 an 950 GHz. Wéinst der grousser Héicht an der niddreger Loftfiichtegkeet op der Standplaz ass d'Äerdatmosphär do fir déi Frequenzen duerchlässeg genuch.

Zu den Aufgabe vum ALMA gehéieren d'Erfuerschung vun de Gebuertsgebidder vu Planéiten a Stären a kalen interstellare Wolleken an a protoplanetaren Akkretiounsscheiwen. Millimeterwelle si besonnesch gutt gëeegent fir ausgedeent Gas- a Stëbswolleken ze durchbriechen, déi d'Gebuertsgebidder vu Stären a Planéite verschleieren. Infraroutgalaxien am fréien Universum, Supermasseräich Schwaarz Lächer a Galaxiëgebuerte si weider wichteg Fuerschungsgebidder vum ALMA. Doriwwer eraus soll den ALMA hëllefen, wichteg Froe bei der Erfuerschung vun Donkler Matière an Donkler Energie ze beäntwerten.

Op der Standplaz vun ALMA schaffe weider Submillimeterteleskopen, dorënner och den Atacama Pathfinder Experiment. An den nächste Jore gëtt do och den Cerro Chajnantor Atacama Telescope, e grousst Eenzelteleskop (25 m Duerchmiesser) fir den uschléissende méi kuerze Submillimeterberäich vun 0,03 bis 3 Millimeter Wellelängt, gebaut.

Geschicht

Den ALMA hat seng Ufäng an dräi astronomesche Projeten: dem Millimeter Array (MMA) vun den USA, dem europäesche Large Southern Array (LSA) an dem japanesche Large Millimeter Array (LMA).

Den éischte Schrëtt um Wee zum ALMA gouf 1997 gemaach, wéi den US-amerikanesche National Radio Astronomy Observatory (NRAO) an denEuropäesche Südobservatoire (ESO) e kollektive Projet initiéiert hunn, deen den MMA an den LSA kombinéiere sollt. De kombinéierten Interferometer sollt d'Empfindlechkeet vum LSA mam breede Frequenzberäich vum MMA vereenen. Den ESO an den NRAO hunn an techneschen, wëssenschaftlechen an organisatoresche Gruppe zesummegeschafft, fir e Projet tëscht de béiden Organisatiounen ënner Bedeelegung vu Kanada a Spuenien ze definéieren an z'organiséieren.

De 25. Februar 2003 hunn déi nordamerikanesch an europäesch Partner d'ALMA-Konventioun ënnerschriwwen. De 14. September 2004 huet den ALMA an den National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) e Vertrag gemaach, mat deem Japan e weideren offizielle Partner vun ALMA gouf. No där Konventioun sollt Japan d'ACA dräi zousätzlech Frequenzbänner liwweren.

Aus politesche Grënn gouf decidéiert, datt dräi ënnerschiddlech Antennentype vun den nordamerikaneschen, europäeschen an ostasiatesche Partner entwéckelt a gebaut sollte ginn. Obwuel ënnerschiddlech Methode gewielt goufen, hunn déi dräi Antennentyppen déi streng Viraussetzunge vun ALMA erfëllt.

Haut besteet ALMA aus enger Zesummenaarbecht tëscht Europa, Nordamerika an Ostasien. D'Aarbechtt gëtt vun der ESO, der National Science Foundation (NSF) an den USA, dem National Research Council of Canada (NRC) an dem National Science Council (NSC) zu Taiwan finanzéiert. D'Konstruktioun an de Betrib gi fir Europa vun der ESO, fir Nordamerika vun der NRAO a fir Ostasie vum NAOJ geleet. De Joint ALMA Observatory (JAO) vereent d'Féierung an d'Organisatioun vun der Konstruktioun, de lafende Betrib vun ALMA.

Déi éischt Date goufe vun ALMA am Kader vun engem Testbetrib am Oktober 2009 gesammelt. Ufanks Oktober 2011 gouf mam wëssenschaftleche Betrib ugefaangen, obwuel den ALMA eréischt zu engem Drëttel fäerdeg war. 2011 goungen en ettlech Submillimeterteleskope mat véier Bänner vu 84–116 GHz, 211–275 GHz, 275–373 GHz a 60–720 GHz. a Betrib^[4] Déi éischt Biller vum ALMA goufen den 3. Oktober 2011 publizéiert. Den 13. Mäerz 2013 gouf den ALMA, deen du bal komplett fäerdeg war, offiziell a Betrib geholl.

Éischt Observatiounsresultater

D'Antennegalaxien an enger kombinéierter Foto vun ALMA an Hubble-Weltraumteleskop

Am Summer 2011 ware bei Testobservatioune genuch Antennen a Betrib, fir éischt Biller mam ALMA opzehuelen. Déi hunn e Virgeschmaach ginn, wat vum neie kompletten Interferometer z'erwarde wier.

D'Observatiounen hu sech op d'Antennegalaxien, zwou Galaxië mat dramatesch verzunnene Forme geriicht. Obwuel den ALMA net de ganze Beräich vun de Galaxien observéiert hat, sinn d'Biller déi bescht Resultater vun dëse Galaxien, déi jee am Submillimeterberäich gemaach goufen. Si weise Wolleke vu kalem, dichte Stëbs, an deenen nei Stäre gebuer ginn – Eenzelheeten, déi am visuelle Beräich vum Liichtspektrum net observéiert kënne ginn.^[5]

ALMA Regional Center (ARC)

Den ALMA Regional Center (ARC) ass d'Kontaktplaz tëscht de wëssenschaftleche Benotzer vum Teleskop an de Memberslänner an dem JAO. Den ARC ass weider an dräi geographesch Regioune vum Projet agedeelt: Europa (geleet vun der ESO), Nordamerika (geleet vum NRAO), an Ostasien (geleet vum NAOJ). Déi europäesch ARC ass zousätzlech an ARC-Kniet agedeelt, déi an Europa verdeelt zu Köln-Bonn, Bologna, Ondřejov, Onsala, Grenobel, Leiden a Manchester sinn.

D'Haaptaufgab vum ARC ass et, déi wëssenschaftlech kollektiv Zesummenaarbecht bei der Virbereedung vun Observatiounsunträg z'ënnerstëtzen, sécherzestellen, datt all Observatiounsprogrammer effektiv hir wëssenschaftlech Ziler erreechen, en Hëllefsforum z'ënnerhalen, Daten un d'Wëssenschaftler ze liwweren, den ALMA-Archiv z'ënnerhalen an d'Wëssenschaftler bei der Datebeaarbechtung z'ënnerstëtzen.