Mitteilung

ALMA erzielt höchste Auflösung

15. November 2023

Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, hat die höchste Auflösung seit seiner Inbetriebnahme erreicht. Während eines technischen Tests hat ein Team von Experten des Joint ALMA Observatory (JAO) in Chile, des National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), des National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in den USA und der ESO einen sich entwickelnden Stern mit einer Auflösung von 5 Millibogensekunden abgebildet. Mit dieser Auflösung könnte man ein Objekt von 10 Metern Länge auf dem Mond erkennen.

ALMA besteht aus 66 Antennen, die auf dem hochgelegenen Chajnantor-Plateau in Chile stehen und in verschiedenen Konfigurationen angeordnet werden können. Jede dieser Antennen ist mit Empfängern ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, Radiowellen in verschiedenen Frequenzbereichen oder Bändern zu beobachten. Die Detailschärfe von ALMA nimmt sowohl mit dem maximalen Abstand zwischen den Antennen als auch mit der Empfangsfrequenz zu. Die neuen Bilder wurden mit der größtmöglichen Konfiguration des ALMA-Arrays aufgenommen, mit einem maximalen Abstand zwischen zwei Antennen von 16 km. Sie wurden mit den Band-10-Empfängern aufgenommen, die ALMA die Beobachtung bei Frequenzen von bis zu 950 GHz ermöglichen, der höchstmöglichen Frequenz für das Teleskop.

Da solche Beobachtungen die Möglichkeiten von ALMA bis zum Äußersten ausreizen, war ihre Durchführung eine unglaubliche Herausforderung. Obwohl die Band-10-Empfänger für ALMA seit 2014 zur Verfügung stehen, musste man auf die Validierung der neuen sogenannten Band-to-Band-Kalibrierungstechnik warten, um die neuen Beobachtungen durchführen zu können. Dies geschah während eines technischen Tests im Jahr 2021, bei dem man einen weit entwickelten Milchstraßenstern, R Leporis, beobachtete und dabei einen hellen galaktischen Kern als Kalibrator verwendete, der zwar weit entfernt ist, aber gleich neben R Leporis am Himmel steht. Die Ergebnisse werden heute in der Zeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht.

Dieses Ergebnis wurde mit maßgeblicher Unterstützung von ESO-Mitarbeitern erzielt, die an den Testbeobachtungen, den vorangegangenen Experimenten und an der Entwicklung der neuen Kalibrierungstechnik beteiligt waren.

Weitere Informationen

Das Ergebnis wurde in dem Artikel „ALMA High-frequency Long Baseline Campaign in 2021: Highest Angular Resolution Submillimeter Wave Images for the Carbon-rich Star R Lep“ im Astrophysical Journal veröffentlicht (doi: 10.3847/1538-4357/acf619).

Das Team besteht aus Y. Asaki (JAO; NAOJ; SOKENDAI), L. Maud (ESO; Universität Leiden), H. Francke (JAO), H. Nagai (NAOJ), D. Petry (ESO), E. B. Fomalont (NRAO), E. Humphreys (JAO; ESO), A. M. S. Richards (University of Manchester), K. T. Wong (IRAM; Uppsala University), W. Dent (JAO), A. Hirota (JAO; NAOJ), J. M. Fernandez (Lowell Observatory), S. Takahashi (NAOJ), and A. S. Hales (JAO; NRAO).

Eine frühere technische Studie, die der Kampagne 2021 vorausging, ist zu finden in: „ALMA High-frequency Long-baseline Campaign in 2019: Band 9 and 10 In-band and Band-to-band Observations Using ALMA's Longest Baselines“, veröffentlicht im Astrophysical Journal im August 2023 (doi: 10.3847/1538-4365/acd6f1).

ALMA ist eine Partnerschaft zwischen der ESO (als Vertreterin ihrer Mitgliedsstaaten), der NSF (USA) und NINS (Japan), zusammen mit NRC (Kanada), NSTC und ASIAA (Taiwan) und KASI (Südkorea), in Zusammenarbeit mit der Republik Chile. Das gemeinsame ALMA-Observatorium wird von ESO, AUI/NRAO und NAOJ betrieben.