Tiedote

ALMA on saavuttanut havainnoissa suurimman tarkkuuden

15. marraskuuta 2023

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), jossa ESO on mukana yhtenä kumppanina, on tehnyt korkeimman resoluution havainnot sitten toimintansa aloittamisen. Teknisen testin aikana ryhmä, johon kuului asiantuntijoita Chilessä sijaitsevasta Joint ALMA Observatory (JAO) -observatoriosta, Japanin kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta (NAOJ), yhdysvaltalaisesta kansallisesta radiotähtitieteen observatoriosta (NRAO) ja ESO:sta, kuvasi laajentunutta tähteä 5 millikaarisekunnin tarkkuudella. Tämä osoittaa, että tähtitieteilijät pystyvät saavuttamaan ALMA:n avulla erotuskyvyn, joka vastaa 10 metrin pituisen linja-auton näkemistä Kuussa.

ALMA koostuu 66 antennista, jotka voidaan sijoittaa eri paikkoihin Chilessä sijaitsevalla Chajnantorin ylätasangolla. Kukin antenni on varustettu vastaanottimilla, joiden avulla voidaan havaita radioaaltoja eri taajuusalueilla eli kaistoilla. ALMA:n erotuskyky paranee sekä antennien välisen maksimietäisyyden kasvaessa että havaintojen taajuuden kasvaessa. Uudet kuvat otettiin ALMA-antennien laajimmalla mahdollisella kokoonpanolla, jossa antennien suurin etäisyys toisistaan on 16 km. Havainnot tehtiin käyttäen Band 10 -vastaanottimia, joiden avulla ALMA voi tehdä havaintoja jopa 950 GHz:n taajuudella, joka on ALMA:n korkein mahdollinen taajuus.

Koska nämä havainnot olivat ALMA:n kyvykkyyden äärirajoilla, niiden tekeminen oli uskomattoman haastavaa. Vaikka ALMA:n käytössä on ollut Band 10 -vastaanottimia vuodesta 2014 lähtien, tähtitieteilijöiden oli odotettava uuden kalibrointitekniikan nimeltään "band-to-band" validointia, jotta havaintojen tekeminen tuli mahdolliseksi. Havainnot tehtiin teknisen testin aikana vuonna 2021 Linnunradan R Leporis-tähteä havaitessa. Havaintojen kalibraattorina käytettiin galaksin kirkasta ydintä, joka sijaitsee kaukana, mutta näkyy taivaalla R Leporis-tähden lähellä. Tulokset julkaistaan tänään Astrophysical Journal -lehdessä.

Tämä saavutus on seuraus ESO:n henkilökunnan merkittävästä tuesta, sillä he osallistuivat testihavaintoihin ja aiempiin kokeisiin, jotka johtivat tähän lopulliseen tekniseen saavutukseen, ja uuden kalibrointitekniikan kehittämiseen.

Lisätietoja

Tämä tutkimus on esiteltu artikkelissa “ALMA High-frequency Long Baseline Campaign in 2021: Highest Angular Resolution Submillimeter Wave Images for the Carbon-rich Star R Lep”, joka julkaistaan Astrophysical Journal (doi:10.3847/1538-4357/acf619) -lehdessä.

Tutkimusryhmässä mukana ovat olleet seuraavat tahot: Y. Asaki (JAO; NAOJ; SOKENDAI), L. Maud (ESO; Leiden University), 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), ja A. S. Hales (JAO; NRAO).

Aiempi tekninen tutkimus, joka oli perustana vuoden 2021 kampanjalle, on saatavilla osoitteessa: "ALMA High-frequency Long-baseline Campaign in 2019: Band 9 and 10 Band 9 and 10 In-band and Band-to-band Observations Using ALMA's Longest Baselines", joka julkaistiin Astrophysical Journalissa elokuussa 2023 (doi: 10.3847/1538-4365/acd6f1).

ALMA on ESO:n (joka edustaa jäsenmaitaan), NSF:n (Yhdysvallat) ja NINS:n (Japani) sekä NRC:n (Kanada), NSTC:n ja ASIAA:n (Taiwan) ja KASI:n (Korean tasavalta) yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa toteuttama kumppanuushanke. Yhteistä ALMA-observatoriota ylläpitävät ESO, AUI/NRAO ja NAOJ.