ALMA

Auf der Suche nach unseren kosmischen Ursprüngen

Künstlerische Darstellung des ALMA–AntennenfeldesAuf der Hochebene Chajnantor in der chilenischen Atacama-Wüste errichtet die ESO zusammen mit internationalen Partnern das Atacama Large Millimeter Array, kurz ALMA. Das neue Verbundteleskop soll das Licht einiger der kältesten Objekte im Universum auffangen. Die Wellenlänge der untersuchten Strahlung liegt bei etwa einem Millimeter, im Grenzbereich zwischen Infrarot- und Radiostrahlung. Das Licht wird dementsprechend Millimeter- bzw. Submillimeterstrahlung genannt. ALMA ist derzeit das größte bodengebundene Astronomieprojekt.

Was ist Submillimeterastronomie?

Licht mit diesen Wellenlängen wird insbesondere von großen kühlen Wolken im interstellaren Raum abgestrahlt, deren Temperaturen lediglich einige Dutzend Grad über dem absoluten Nullpunkt liegen. Weitere Strahlungsquellen sind einige der ältesten und am weitesten entfernten Galaxien im Universum.

Warum wird ALMA so hoch in den Anden errichtet?

Mit Hilfe der Millimeterstrahlung können die Astronomen die chemischen und physikalischen Bedingungen in Molekülwolken untersuchen – den dichten Gas- und Staubregionen, in denen neue Sterne geboren werden. Diese Gebiete des Universums sind oftmals dunkel und undurchdringlich für sichtbares Licht. Im Millimeter- und Submillimeterbereich leuchten sie dagegen hell und geben den Blick auf ihr Inneres frei. Die Millimeter- und Submillimeterstrahlung, die uns den Blick auf das immer noch rätselhafte kalte Universum ermöglicht, wird beim Durchgang durch die Erdatmosphäre durch den in der Atmosphäre enthaltenen Wasserdampf stark abgeschwächt. Teleskope für diese Art von Astronomie müssen daher an hochgelegenen, trockenen Standorten gebaut werden.Das ist der Grund, warum ALMA – das größte astronomische Projekt überhaupt – in über 5000 Metern Höhe über dem Meeresspiegel auf der Hochebene Chajnantor errichtet wird, einem der weltweit höchstgelegenen Beobachtungsstandorte. 

Künstlerische Darstellung des ALMA–AntennenfeldesDer ALMA-Standort liegt rund 50 Kilometer östlich von San Pedro deAtacama im Norden Chiles in der Atacama-Wüste, einer der trockenstenGegenden der Erde. Astronomen finden hier weltweit unübertroffeneBeobachtungsbedingungen vor, stehen aber gleichzeitig vor derHerausforderung, unter sehr schwierigen Bedingungen ein Observatorium zu betreiben, das neue Maßstäbe setzt. Chajnantor ist 750 Meter höhergelegen als die Observatorien auf dem Mauna Kea, und 2400 Meter höherals das VLT auf dem Paranal.

Die 66 einzelne Präzisionsantennen von ALMA werden ein einziges, revolutionäres Verbundteleskop bilden, das bei Wellenlängen von 0,3 bis 9,6 Millimetern beobachtet. Im Zentrum der Anlage befindet sich eine Anordnung von fünfzig Antennen mit je 12 Metern Durchmesser, die zusammen wie ein einziges Teleskop arbeiten, ein Interferometer. Ergänzt wird es durch ein Feld von vier Antennen mit 12 Metern Durchmesser und zwölf Antennen mit 7 Metern Durchmesser. Die ALMA-Antennen sind transportabel, und können auf dem Hochplateau so angeordnet werden, dass sich Maximalabstände zwischen 150 Metern und 16 Kilometern ergeben. Durch die Möglichkeit solcher Abstandsänderungen wird ALMA zu einer Art gigantischem Zoom-Objektiv. ALMA wird in der Lage sein, das Universum im Millimeter- und Submillimeterbereich des elektromagnetischen Spektrums mit noch nie da gewesener Empfindlichkeit und Auflösung zu erforschen. Mit einem Auflösungsvermögen, das bis zu zehnmal besser ist als das des Hubble-Weltraumteleskops, stellt es die ideale Ergänzung zu Beobachtungen mit dem VLTI dar. 

ALMA wird das leistungsfähigste Teleskop überhaupt zur Beobachtung des kalten Universums sein – dazu gehören Gasmoleküle, Staub und auch die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung, ein Relikt des Urknalls. Mit ALMA können Astronomen die Grundbausteine von Sternen, Planetensystemen, Galaxien und sogar des Lebens selbst näher untersuchen. Ob es nun um Sternen und Planeten geht, die in den Gaswolken in der Nähe unseres Sonnensystems geboren werden, oder um ferne Galaxien an der Grenze des sichtbaren Universums, die wir heute in dem Zustand sehen, in dem sie sich vor etwa 10 Milliarden Jahren befanden – dank der mit ALMA möglichen detailscharfen Abbildungen können sich die Astronomen mit den grundlegenden Fragen unserer kosmischen Herkunft auseinandersetzen. 

ALMA wird voraussichtlich 2013 fertig gestellt sein. Erste wissenschaftliche Beobachtungen mit einem Teil der Anlage werden ab 2011 beginnen.

ALMA ist ein Projekt, das gemeinsam von Europa, Nordamerika und Ostasien in Zusammenarbeit mit der Republik Chile getragen wird. Von europäischer Seite aus wird ALMA über die ESO finanziert, in Nordamerika von der National Science Foundation der USA in Zusammenarbeit mit dem kanadischen National Research Council und dem National Science Council von Taiwan, und in Ostasien von den japanischen National Institutes of Natural Sciences in Kooperation mit der Academia Sinica in Taiwan. Bei Entwicklung, Aufbau und Betrieb ist die ESO federführend für den europäischen Beitrag, das National Astronomical Observatory of Japan für den japanischen und das National Radio Astronomy Observatory (das seinerseits von Associated Universities, Inc. betrieben wird) für den nordamerikanischen Beitrag. Das Joint ALMA Observatory übernimmt die übergreifende Projektleitung für den Aufbau, die Inbetriebnahme und den Beobachtungsbetrieb von ALMA.

Weitere Informationen in englischer Sprache stehen auf dem ALMA–Webportal oder auf den ESO-Webseiten zum ALMA-Projekt zur Verfügung. Weitere Bilder und Videos stehen im ESO–Multimediaarchiv im englischsprachigen Bereich des Webportals zur Verfügung.

Die ALMA-Planetariumsshow

"Die Suche nach unseren kosmischen Ursprüngen" ist eine faszinierende Show über ALMA. Weitere Informationen unter http://cosmicorigins.org/