Lehdistötiedote

ALMAn silmukka sulkeutuu

Kolme yhteentoimivaa antennia on lupaava alku tutkimuslaitoksen tulevalle vuodelle

4. tammikuuta 2010

ALMA-teleskooppina tunnetun Atacaman suuren millimetri-/alimillimetrijärjestelmän (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) rakentamisessa on saavutettu tärkeä virstanpylväs. Tähtitieteilijät ja suunnittelijat ovat ensi kertaa onnistuneet linkittämään observatorion kolme Pohjois-Chilessä 5 000 metrin korkeudessa sijaitsevaa antennia. Kylmästä universumista saadaan tulevaisuudessa ennenäkemättömän tarkkoja kuvia, kun havaintoja tekee kolme antennia yhdessä. Samalla pystytään korjaamaan kahden antennin käytöstä aiheutuvat virheet.

ALMAn kolmas antenni asennettiin onnistuneesti sijoituspaikalleen Chajnantorin ylängölle 20.11.2009. Antennijärjestelmän toimintapaikka sijaitsee Chilen Andeilla 5 000 metrin korkeudessa, minkä vuoksi sitä kutsutaan observatorion ”ylätasangoksi”. Asennuksen jälkeen tähtitieteilijät ja suunnittelijat suorittivat joukon teknisiä kokeita, joiden avulla kaikki kolme halkaisijaltaan 12-metristä antennia onnistuttiin linkittämään toisiinsa. Kokoonpanolla havaittiin sitten ensimmäiset astronomisesta lähteestä peräisin olevat signaalit. Projektiryhmä työskentelee nyt ympäri vuorokauden saadakseen järjestelmän riittävän vakaaksi tutkimuskäyttöä varten.

”ALMAn ensimmäinen signaali saatiin lokakuussa käyttämällä vain kahta ALMAn antennia. Sitä voisi verrata vauvan ensimmäisiin jokelteluihin. Kun mukaan saadaan kolmas antenni, päästään hetkeen, jona vauva sanoo ensimmäisen oikean sanan. Vaikka vielä ei synny kokonaista lausetta, harppaus on huima! Kolmen antennin linkittäminen on ensimmäinen todellinen askel kohti varsinaista tavoitetta eli tarkkojen kuvien saamista alimillimetriaallonpituuksilla”, sanoo ALMAn eurooppalaisena projektitutkijana ESOssa työskentelevä Leonardo Testi.

Antennikolmikon onnistunut linkitys oli ALMAan parhaillaan asennettavan elektroniikka- ja ohjelmistojärjestelmän kannalta ratkaiseva koe, jonka onnistuminen antaa viitteitä observatorion tulevasta suorituskyvystä. ALMAssa on valmistuessaan ainakin 66 suurtarkkuusantennia, jotka toimivat yhdessä interferometrinä. Antennit muodostavat tällöin yhden valtavan teleskoopin, joka luotaa tähtitaivasta millimetri- ja alimillimetriaallonpituuksia havainnoimalla. Yksittäisten antennien vastaanottamien signaalien yhdistämisellä on olennainen merkitys, sillä vasta se mahdollistaa ennennäkemättömän tarkat kuvat astronomisista lähteistä valittuja havainnointiaallonpituuksia käyttäen.

Kolmen antennin linkitys on tärkeä askel kehitettäessä observatoriota interferometriksi. ALMAn ylätasangolta saatiin ensimmäiset onnistuneet mittaustulokset lokakuussa 2009 pelkästään kahta antennia käyttämällä (ks. ESOn tiedote). Instrumenttien suorituskyky todettiin tuolloin erinomaiseksi. Nyt lisätty kolmas antenni merkitsee suurta kehitysharppausta koko observatorion kannalta, sillä se mahdollistaa antennien vaihe-erojen korjaamisen laskentamenetelmällä, josta käytetään ammattikielessä nimitystä ”phase closure”.

”Kun interferometrissä käytetään kolmea (tai useampaa) antennia, saadaan ratkaisevasti parempi tulos kuin silloin, kun käytettävissä on pelkkä antennipari. Tähtitieteilijät voivat tällöin korjata instrumentin tai ilmakehän väreilyjen vaikutukset kuvan laatuun. Häiriöt voidaan poistaa vertaamalla kolmen erillisen antennin samaan aikaan vastaanottamia signaaleja. Tämä on täysin mahdotonta, jos käytettävissä on vain kaksi antennia”, selittää Euroopan ALMA-projektijohtaja Wolfgang Wild.

Tähtitieteilijät havainnoivat tätä varten galaksin ulkopuolisesta lähteestä säteilevää valoa. Kvasaari B1921-293 tunnetaan tähtitieteilijöiden piirissä kirkkaasta säteilystään, jota se lähettää hyvin pitkillä aallonpituuksilla, joihin myös ALMAn luotaama millimetri-/alimillimetrialue sisältyy. Kohteesta mitatun signaalin vakaus osoittaa, että antennit toimivat erinomaisesti.

Chajnantorin ylängölle asennetaan tulevina vuosina useita lisäantenneja. Tähtitieteilijät odottavat saavansa ALMA-järjestelmän avulla ensimmäiset tieteelliset tulokset vuoden 2011 paikkeilla. Interferometri kasvaa tämän jälkeen tasaisella vauhdilla täyteen laajuutensa ja koostuu valmistuttuaan vähintään 66 antennista.

ALMA-teleskooppi on Euroopan, Pohjois-Amerikan, Itä-Aasian ja Chilen yhteistyöhankkeena toteutettava kansainvälinen tähtitieteellinen tutkimuslaitos.

Lisätietoa

ALMA-teleskooppi (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, Atacaman suuri millimetri-/alimillimetrijärjestelmä) on Euroopan, Pohjois-Amerikan, Itä-Aasian ja Chilen yhteistyöhankkeena toteutettava kansainvälinen tähtitieteellinen tutkimuslaitos. ESO on ALMA-projektin Euroopan alueen yhteistyökumppani. ALMA on suurin käynnissä oleva tähtitieteen hanke. Se on käänteentekevä tähtitieteellinen havaintolaitteisto, joka muodostuu 66 halkaisijaltaan 12- tai 7-metrisestä millimetri- ja alimillimetriaaltoja havainnoivasta antennista. Tieteellinen havainnointi ALMA-teleskoopilla voidaan aloittaa vuonna 2011.

ESO (European Southern Observatory, Euroopan eteläinen observatorio) on tähtitieteen keskeinen eurooppalainen hallitustenvälinen organisaatio. Se on tuottavuudella mitattuna maailman johtava tähtitieteellinen observatorio. Sen toimintaa tukee 14 maata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekki. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maassa sijaitsevien tutkimusvälineiden kehittämiseen, rakentamiseen ja toimintaan. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä tärkeitä tieteellisiä havaintoja. ESOlla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen ja kansainvälisen yhteistyön edistämisessä. ESOlla on Chilessä kolme huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESOlla on Paranalissa VLT-teleskooppi (Very Large Telescope), maailman kehittynein näkyvän valon aallonpituuksia havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, sekä VISTA, maailman suurin kartoituskaukoputki. ESO suunnittelee 42-metristä E-ELT-teleskooppia (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, eurooppalainen erittäin suuri optinen/lähi-infrapuna-alueen teleskooppi), josta tulee maailman suurin tähtitaivasta tarkkaileva silmä.

Linkit

• Lisätietoja: ESOn ALMA-verkkosivut
• Lisätietoja: ALMA-observatorion verkkosivut

Yhteystiedot

Wolfgang Wild
ESO
Garching, Germany
Puh.: +49 89 3200 6716 (after 6 January)
Matkapuhelin: +49 160 9411 7833
Sähköposti: wwild@eso.org

Leonardo Testi
ESO
Garching, Germany
Puh.: +49 89 3200 6541 (from 8 January 2010)
Sähköposti: ltesti@eso.org

Lars Lindberg Christensen
ESO
Garching, Germany
Puh.: +49 173 38 72 621 (UT-5h)
Sähköposti: lars@eso.org

Richard Hook
ESO
Garching, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Sähköposti: rhook@eso.org

Douglas Pierce-Price
ESO
Garching, Germany
Sähköposti: dpiercep@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media