ALMA

Kosmisen alkuperämme jäljillä

Atacama Large Millimeter ArrayKorkealla Chajnantorin ylätasangolla Chilen Andeilla Euroopan eteläinen observatorio (European Southern Observatory, ESO) rakentaa kansainvälisten yhteistyökumppaniensa kanssa ALMAa, Atacaman suurta millimetri-/alimillimetrijärjestelmää (the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). ALMAsta tulee huipputeleskooppien järjestelmä, jolla tutkitaan maailmankaikkeuden kylmimmistä kohteista tulevaa säteilyä. Tämä aallonpituudeltaan millimetrin tienoilla oleva säteily tunnetaan millimetri- ja alimillimetrisäteilynä, ja se sijoittuu infrapunasäteilyn ja radioaaltojen väliin. ALMA on maailman suurin käynnissä oleva hanke maanpäältä tehtävässä tähtitieteessä.

Mitä on alimillimetritähtitiede?

Alimillimetriaallonpituuksilla säteilevät suunnattoman suuret tähtienvälisen avaruuden pilvet, joiden lämpötila on vain muutamia kymmeniä asteita absoluuttisen nollapisteen yläpuolella. Aallonpituusalue on ihanteellinen myös varhaisimpien ja kaukaisimpien galaksien tutkimiseen. Alimillimetrisäteilyllä voidaan tutkia myös kemiallisia ja fysikaalisia olosuhteita molekyylipilvissä, joiden tiheissä kaasu- ja pöly-ytimissä syntyy uusia tähtiä. Näkyvän valon aallonpituuksilla nämä maailmankaikkeuden alueet ovat usein pimeitä ja pölyn takia huonosti erottuvia.

Miksi ALMA rakennetaan korkealle Andeille?

Millimetri- ja alimillimetrisäteily on ikkuna arvoitukselliseen, kylmään, pölyiseen ja kaukaiseen maailmankaikkeuteen. Ilmakehän vesihöyry kuitenkin vaimentaa säteilyä voimakkaasti, ja alimillimetriteleskoopit onkin rakennettava korkealle kuiviin paikkoihin. Siksi yhden maailman korkeimmalla sijaitsevan tähtitieteellisen observatorion paikaksi valittiin 5000 metrin korkeudella oleva Chajnantorin ylätasanko.

Taiteilijan näkemys ALMA-teleskoopista (the Atacama Large Millimeter Array) ALMA:aa rakennetaan noin 50 kilometriä itään Pohjois-Chilessä olevasta San Pedro de Atacaman kylästä, yhteen maailman kuivimmista paikoista. Havainto-olosuhteet ovat vertaansa vailla, mutta muuten rajaseudulla sijatsevan observatorion olot eivät ole helpot. Chajnantorin tasanko sijaitsee yli 750 metriä korkeammalla kuin Havaijin Mauna Kean observatorioalue ja 2400 metriä korkeammalla kuin Paranal-vuoren VLT-kaukoputki.

ALMA-järjestelmä tulee toimimaan yhtenä uraauurtavana teleskooppina, joka koostuu kuudestakymmenestäkuudesta 0,3-9,6 millimetrin aallonpituuksia havainnoivasta suurtarkkuusantennista. Varsinaisessa ALMA-järjestelmässä on viisikymmentä halkaisijaltaan 12-metristä antennia, jotka toimivat yhtenä interferometriteleskooppina. Sitä täydentää neljästä 12 metrin ja kahdestatoista 7 metrin antennista koostuva tiivis antennijärjestelmä.  66 ALMA antennia voidaan järjestää eri kokoonpanoihin, joissa suurin etäisyysantennien välillä vaihtelee 150 metristä 16 kilometriin. Näin saadaan ALMAlle tehokas "zoomi". ALMAlla voidaan luodata maailmankaikkeutta millimetri- ja alimillimetrialueella ennennäkemättömällä herkkyydellä ja erotuskyvyllä. Sen näkökyky on jopa kymmenen kertaa Hubble-avaruusteleskooppia terävämpi ja täydentää VLT-interferometrin tuloksia.

ALMA on teleskooppi kylmän maailmankaikkeuden - molekyylikaasujen ja pölyn sekä alkuräjähdyksen jäännössäteilyn – tutkimiseen. Sillä tullaan tutkimaan niin tähtien, planeettajärjestelmien, galaksien kuin itse elämänkin rakennuspalikoita. ALMA antaa tutkijoille mahdollisuuden ottaa yksityiskohtaisia kuvia kaasupilvissä syntyvistä tähdistä ja planeetoista aurinkokuntamme lähellä. Sillä voidaan myös tehdä havaintoja näkyvän maailmankaikkeuden reunalla syntyvistä galakseista, jotka näemme sellaisina kuin ne olivat 10 miljardia vuotta sitten. ALMAn avulla tutkijoiden on mahdollista tarttua joihinkin kosmista alkuperäämme koskevista perustavista kysymyksistä.

ALMAn rakennustyöt saataneen päätökseen vuonna 2013, mutta ensimmäiset tieteelliset havainnot osittaisella kokoonpanolla voidaan tehdä jo 2011.

ALMA on yhtiestyöhankke johon osallistuvat Eurooppa, Pohjois-Amerikka ja Itä-Aasia yhteistyössä Chilen kanssa. ALMA:a rahoittavat Euroopassa ESO,  Pohjois-Amerikassa Yhdysvaltain Kansallinen tiedesäätiö yhdessä Kanadan Kansallisen tutkimusneuvoston ja Taiwanin kansallisen tiedejärjestön (NSC) kanssa ja Itä-Aasiassa Japanin Kansalliset luonnontieteelliset instituutit (NINS) yhdessä Taiwanin Academia Sinican (AS) kanssa. ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa Euroopan osalta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota johtaa Associated Universities, Inc (AUI) ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA observatorio (Joint ALMA observatory, JAO) huolehtii ALMA:n rakennuksen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Tarkempia tietoja ALMAn www-sivulta ja ESOn ALMA-hankkeen sivulta site.

Lisää kuvia ja videoita on saatavilla ESOn multimedia-arkistosta.

ALMA Planetaarioesitys

"In search of our Cosmic Origins" on inspiroiva esitys, joka esittelee ALMA:n, maailman suurimman käynnissä olevan tähtitieteellisen hankkeen. Lue lisää: http://www.cosmicorigins.org

ALMA Traileri

Lataa ALMA-traileri videoarkistosta

 

 

ALMA Googlen karttapalvelussa

 

Katso suurempi kartta