ALMA Rádiós Obszervatórium • Alexey Payevsky • A "Elemek" napi tudományos képe • Csillagászat

ALMA Rádiós Obszervatórium

Chile északi részén, az Atacama sivatagban, San Pedro de Atacama oázisa közelében, van egy kis Chahnantor fennsík (Llano_de_Chajnantor). Itt van, 5058 méteres tengerszint feletti magasságban az ALMA – Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (Atakamskaya nagyméretű antenna milliméter / submillimeter tartomány) rádiós megfigyelőközpontja. Az ALMA a legdrágább és legnagyobb csillagászati ​​projekt a Földön: költségei másfél milliárd dollár. És az egyik legfiatalabb: az első teleszkóp 2008-ban került kiadásra, és az első megfigyelések 2011-ben készültek.

Amíg néhány évtizeddel ezelőtt, a jövőben a csillagászat, a University azt mondta, hogy a submillimeter csillagászat Földön lehetetlen, mert a légkör tartalmaz sok vízpára, amely elnyeli a hullámhossz ebben a tartományban. Ezért szükséges volt várni, hogy a távcsövek képesek legyenek a pályára állni. Azonban kiderült, hogy vannak olyan helyek a Földön, ahol olyan kevés vízgőz található a légkörben, hogy a submillimeter távcsövek telepíthetők. Így az 1980-as években Svédország és az ESO közös projektje jelent meg Chilében a La Silla Observatory – egy 15 méteres submillimeter SEST (lásd a SEST távcsövet). A 2400 méteres magasság már garantálja a vízgőz nagy részének hiányát, a maradékot pedig a Chile száraz éghajlata adja.

Később azonban világossá vált, hogy Chilében van hely, ahol a légkörben lévő vízgőz még ennél is kevesebb, és az éghajlat még szárazabb is – ez a Chahnantor fennsík. Ugyanakkor kétszer olyan magas, ami növeli a berendezések szállításának nehézségét. Mindazonáltal úgy döntöttek, hogy itt egy megfigyelőközpontot építenek ki, így jelent meg az ALMA projekt ötlete. A fő finanszírozást három egyenlő munkatárs biztosította: az ESO, az Amerikai Rádiócsillagászati ​​Megfigyelőközpont (NRAO) és a Nemzeti Csillagászati ​​Obszervatórium Japán (NAOJ). Először a résztvevő országok egy 12 méteres APEX submillimeter teleszkópot (Atacama Pathfinder Experiment) építettek, amely az összes szükséges technológia kidolgozására szolgál. Ez valamivel magasabb, mint az ALMA – 5100 méter magasságban.

Kísérleti teleszkóp APEX. Fotó © Alexey Paevsky

APEX antennája 2004-ben, sikeres tesztelése lehetővé tette az ALMA antennák építését. Az ALMA projektben már számos antenna létezik: 54 db, 12 méter átmérőjű és 12 db, 7 méter átmérőjű lemez. A Műszaki Támogatási Központ (Operational Support Facility, OSF) – ahol a csillagászok működnek, és újabban élnek – a fennsíktól 30 km-re, 3000 km-es magasságban épültek. A fennsíkon még mindig kevés oxigén van, és csak az OSF fizikai vizsgálata után lehet ott menni.

Az ALMA építéséhez a Scheuerle Fahrzeugfabrik két 28 kerékű traktorszörnyet tervezett, amelyeket a tervező, Otto és Laura gyermekei után neveztek el. Ők öt kilométer magasságba emelték az antennát.

Otto traktor. Fotó © Y. Beletsky az eso.org-ról

Azonban az összes felszerelés feloldása után ezek a járművek állandóan üzleti tevékenységet folytatnak. Az a tény, hogy az ALMA egy interferométer, azaz mind külön lemezeken, mind egyszerre megfigyelhető.

Az ALMA antennák egyik monitorozása. Fotó © Alexey Paevsky

Több lemezen történő megfigyelés esetén a jel szintetizálódik, és több antennát kapcsol be. A rádióinterferometriában a rendszer felbontása az alaptól függ – a zavaró antennák közötti távolságtól. Így a megfigyelés körülményeitől függően az ALMA antennák akár 150 méter átmérőjű vagy 16 kilométeres távolságban is elférhetnek. A haszonjárók és a traktorok szolgálatában.

Szinte az összes ALMA antennát együtt. Fotó © Alexey Paevsky

Az antennák mellett a fennsíkon kívül van egy másik vonzás – a korrelátor építése. Ez a világ második legnagyobb emelkedésű, nem lakóhellyel rendelkező irodaépülete, és az emberek állandóan itt dolgoznak.

Nézet az épület korrelátorából. Fotó © Alexey Paevsky

Az épület egy szuperszámítógépet – a korrelációt – tartalmaz, amely feldolgozza az antennából érkező információk gigabájtját, és 3 000 méterre továbbítja a műveleti központot.

A speciális ALMA korrelátor, amely másodpercenként akár 17 quadrillion műveletet képes végrehajtani, az összes 66 antennát egyetlen rádiós interferométerrel egyesíti. Fotó © Alexey Payevsky

Teljesen az ALMA Obszervatórium nemrégiben, 2013 márciusa óta keresett, és azonnal megkezdte a benne fektetett erőforrásokat. A megfigyelőközpont "látja" a hideg helyet, a protoplanetáris lemezeket, a kozmikus port és még a naprendszer távoli tárgyait is. A megfigyelőközpont működése során már jó néhány felfedezést – a szoláris rendszer szélétől a szokatlan protoplanetáris spirálokig (ld. Cosmic Spiral) – egy új titokzatos tárgytól (valószínűleg) hoztak létre. Ezenkívül részletesen megvizsgálták a "kozmikus porgyárat", amely a szupernóvo SN 1987A kitörése után kezdődött a Nagy Magelláni Felhőben. Por keletkezik, mivel a gáz hidegben van a robbanás után, ami oxigén-, szén- és szilícium-atomok kötődésének következménye a maradék hideg részében.

fel – a szupernóvo SN 1987A fennmaradó része, a képek spektrumának különböző tartományaiban történő kivetítése.ALMA adatok (rádió sávszélesség, piros színű) mutatják az újonnan képződött port a maradék közepén. Hubble teleszkópos adatok (látható tartomány, zöld szín) és Chandra (röntgen, kék szín) mutatják a lökéshullám terjedését. Fotók az almaobservatory.org-ból

Nos, csak Chiléből jött a fontos hír: az ALMA interferométer egy még globálisabb rádiós interferometrikus hálózathoz, az Event Horizon Teleszkóphoz (EHT) kapcsolódott, amely megkezdte a Galaxisunk közepén egy szupermasszív fekete lyuk megfigyelését. A projekt résztvevői egyszerre nyolc rádiótávcsövet egyesítenek az egész Földön, és a Föld átmérőjű (több mint 12 000 kilométeres) rádiótávcsővel egyenértékű eszközré alakítják őket.

A 66 ALMA antennából 61-en vettek részt a projektben, és ahhoz, hogy ne csak összegyűjti őket, hanem a projekt más teleszkópjaihoz is kapcsolódjanak, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) szakértői nem csak új szoftvert írtak az ALMA korrelátorra, hanem több mirigy, beleértve egy speciális maser alapú felvevő készüléket, amely adatokat ír fel a 8 gigabit sebességgel másodpercenként.A Sagittarius A rádióforrás megfigyelései (ez a rádióforrás a Sagittarius konstellációban van, és vele kapcsolódik a Galaxisunk középpontja) 3 milliméter hullámhosszon, április 15-ig tart.

Fotó © Alexey Payevsky.

Alexey Paevsky


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: