ALMA
V iskanju naših kozmičnih korenin
Visoko na pusti planoti Chajnantor v čilskih Andih.
Eno od najostrejših okolij na Zemlji.
Med vulkani...
puščavskimi planjavami...
in ostrimi vetrovi...
ALMA - Veliki milimetrski/submilimetrski niz v Atacami - je pripravljen.
Astronomi in znanstveniki z vsega sveta
so desetletja nestrpno pričakovali ta trenutek.
ALMA je največji astronomski projekt na svetu.
A to ni običajen teleskop.
Namesto da bi zbiral in analiziral vidno svetlobo,
opazuje v drugem in večinoma še nekartiranem delu spektra.
ALMA odpira novi okno v kozmos
in raziskuje onstran ene od zadnjih meja v astronomiji - hladno in daljno vesolje.
Vse v iskanju odgovorov na nekatera najglobja vprašanja o naših kozmičnih koreninah.
Kako nastajajo zvezde in planeti?
Kako so nastale prve galaksije?
Planota Chajnantor v severnem Čilu.
Kljub - dobesedno! - dih jemajoči višini 5000 metrov nad morjem
je ALMA zacvetela.
V zadnjih nekaj letih
so na visoki planoti postavili več kot 50 anten.
ALMA je edinstven, velikanski teleskop, ki je plod partnerstva
med Evropo, Severno Ameriko in Vzhodno Azijo v sodelovanju s Čilom.
Šestinšestdeset vrhunskih anten bo opazovalo vesolje
v milimetrskih in submilimetrskih valovnih dolžinah
- tisočkrat daljših od valovnih dolžin vidne svetlobe.
Ta svetloba prihaja do nas z nekaterih najhladnejših
in najbolj oddaljenih teles v vesolju.
Vodna para v ozračju zapre pot
tem tihim šepetom iz skritega vesolja.
Da jih ujamemo, moramo iti na ekstremno visoko in suho opazovališče
- kot je Chajnantor.
Rojstvo teleskopa ALMA.
Korenine projekta ALMA segajo nekaj desetletij nazaj.
Znanstveniki iz Evrope, Severne Amerike in Vzhodne Azije
so razvili tri posamične koncepte za nove, velike teleskope
za milimetrska in submilimetrska opazovanja.
Na koncu so tri koncepte združili v enega.
Velika znanost zahteva velike globalne kolaboracije.
Skupaj lahko države dosežejo, kar same ne morejo.
Celota je večja kot vsota posameznih delov.
Projekt ALMA je rojen!
Iskanje prave lokacije
Ta novi teleskop je potreboval dom
in oči so se obrnile na Chajnantor.
Vsak vidik opazovališča, od astronomskega do meteorološkega,
je bil temeljito testiran, ozračje dnevno opazovano.
Zaključek: Chajnantor je popoln kraj za teleskop ALMA.
Gradnja
Gradnja se je pričela leta 2003 s temeljnim kamnom
za opazovališče niza ALMA.
Pogoji tukaj na 5000 metrih nadmorske višine
so zelo ostri in zahtevni.
Močni vetrovi.
Nizke temperature.
Močno ultravijolično sevanje.
In skrajno redko ozračje.
Tako redko, da ljudje za delo potrebujejo dodatni kisik
in morajo skozi temeljite zdravstvene preglede.
Kovanje orodja
Proizvodnjo ALMA anten so si razdelili
trije partnerji.
Tri prototipe so testirali v posebnem objektu
na lokaciji Zelo velikega niza v ZDA.
66 anten na visoki planoti je kritičen del projekta ALMA.
Njihovi veliki krožniki zbirajo šibke milimetrske valove iz vesolja.
Te antene so res vrhunske.
Njihove površine so oblikovane na precej manj kot je debelina papirja natančno.
Premikajo se lahko tako natančno, da bi zadele žogico za golf na razdalji 15 kilometrov.
Poleg tega morajo preživeti zunaj na prostem na Chajnantorju!
25 anten je priskrbel Evropski južni observatorij,
25 ameriški Narodni observatorij za radijsko astronomijo
in 16 Narodni astronomski observatorij Japonske.
Res globalen trud.
Deli anten so bili narejeni na različnih lokacijah po svetu,
poslani v Čile, kjer so jih sestavili
in preiskusili v posebnem Objektu za podporo delovanju
ter pripravili na njihovo prvo opazovanje neba.
Povezovanje prvih anten
Prve ALMA antene so bile prejete in kmalu zatem
so dve anteni uspešno povezali med sabo.
Detektorji na obeh antenah so zaznali fine odtenke
šibkih signalov, ki sta jih zbrala krožnika.
Ti detektorji so najbolj občutljivi detektorji te vrste
in hlajeni s helijevim plinom
na samo štiri stopinje nad absolutno ničlo.
Seganje po novih višavah
Prva sestavljena antena si utira pot
na lokacijo niza.
Dve posebej za ta namen zgrajeni vozili - Otto in Lore -
premikata 100-tonsko anteno.
Otto se previdno vzpenja po vijugasti poti
in nese visoko-tehnološko anteno
proti njenemu končnemu domu na visoki planoti.
Prvi anteni so se kmalu pridružile še mnoge druge.
Prekositi pričakovanja
Prva opazovanja so se pričela z uporabo dveh in
in nato treh anten.
Ključni testi za niz ALMA.
In vse je opravila izvrstno!
Milimetrske in submilimetrske valovne dolžine
nudijo astronomom edinstveno okno v vesolje.
A da bi ga videli tako ostro kot to potrebujejo astronomi,
bi moral imeti teleskop z enim antenskim krožnikom
kilometrski premer (kar bi bilo nemogoče zgraditi)!
Namesto tega ALMA uporablja 66 ločenih anten,
ki jih lahko razporedijo po planoti
do medsebojnih razdalje 16 kilometrov.
Antene povežejo in njihove signale združijo.
Rezultat: en velikanski teleskop, širok toliko, kot je širok cel niz,
ki lahko opazuje s prej nedosegljivo občutljivostjo in ločljivostjo.
Da razpletejo in razumejo te prepletene signale
potrebujejo najvišje ležeči super-računalnik na svetu.
Ima 134 milijonov procesorjev,
ki izvajajo 17 milijonov milijard operacij v sekundi
- toliko kot najhitrejši super-računalnik na svetu.
ALMA korelator na Chajnantorju
kombinira in primerja signale iz vsake posamezne antene.
Več in več anten prihaja na Chajnantor.
Objekt za podporo delovanju, kontrolni center observatorija,
dobiva obliko na nekoliko bolj gostoljubni višini 2900 metrov.
Ves čas se nekaj dogaja.
Upravljanje teleskopa.
Testiranje in vzdrževanje anten in druge opreme.
In dom osebja ALMA
med njihovimi dnevnimi in nočnimi izmenami na observatoriju.
Centralne pisarne v Santiagu
V prestolnici gostiteljske države, Čila,
so zgradili Centralne pisarne projekta ALMA.
Tu dela tehnično, znanstveno in administrativno osebje
združenih ALMA pisarn.
Dokazati odličnost
Še preden se je gradbena faza končala
so se pričela prva znanstvena opazovanja
z delnim nizom anten.
ALMA je odprla oči!
Tisoči znanstvenikov po celem svetu
so tekmovali, da bi bili med nekaj srečneži, ki bodo prvi uporabili ta niz.
Tudi s samo 16 antenami
je bila ALMA že najmočnejši teleskop te vrste na svetu.
Prva znanstvena opazovanja so izpolnila upe vseh.
Galaksiji Anteni
sta par galaksij v trku in imata dramatično popačeno obliko.
Vidna svetloba nam pokaže zvezde v galaksijah,
ALMA pa razkriva oblake hladnega, gostega plina
iz katerega se rojevajo nove zvezde.
Srce galaksije Kentaver A.
ALMA strmi skozi neprozorne proge prahu, ki zakrivajo njeno središče.
Pogled na bližnjo zvezdo Fomalhaut daje sledi o tem
kako nastajajo in se razvijajo planetarni sistemi.
Kozmična zrna prahu okoli rjave pritlikavke
kažejo, da so kamniti planeti morda
bolj pogosti v vesolju, kot smo mislili.
Molekule sladkorja, ki so jih prvič opazili okoli
mlade, Soncu podobne zvezde:
gradniki življenja na pravem kraju, ob pravem času,
da postanejo del novih planetov, ki nastajajo okoli zvezde.
Nepričakovana spiralna struktura snovi okoli stare zvezde R Kiparja
je razkrila skrivnosti te umirajoče zvezde.
Prostrani tokovi plina,
ki tečejo čez vrzel
v disku snovi okoli mlade zvezde.
Ključna stopnja v rojstvu orjaških planetov,
ki so jo opazili prvič.
In vse to še preden je bil niz dokončan!
Proti novim obzorjem
Otvoritev teleskopa ALMA slavi njeno polnoletnost.
Potovanje je bilo dolgo.
ALMA je zrasla iz zamisli
v gradbeni projekt,
v popolnoma delujoč observatorij
in resnično globalno znanstveno partnerstvo.
V mirni in osamljeni lepoti čilske puščave Atacama
je ALMA pripravljena na prihodnost.
S tem čudovitim teleskopom
bodo svetovni astronomi zrli globoko
v skrite skrivnosti kozmosa.
V iskanju naših kozmičnih korenin!
ALMA
Vsem tistim, ki jih radovednost žene k postavljanju največjih vprašanj
Zapis: ESO; prevod: Portal v vesolje