Was ist das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA)?

Auf der Hochebene Chajnantor in der chilenischen Atacama-Wüste betreibt die ESO zusammen mit internationalen Partnern das Atacama Large Millimeter Array, kurz ALMA. Der neue Teleskopverbund 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 besteht aus 66 Präzisionsantennen, die bis zu 16 Kilometer voneinander entfernt stehen können und ist derzeit das größte bodengebundene Astronomieprojekt.

Übersichtskarte von ALMA. Grafik: ESO

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 wurde 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. 

Der ALMA-Standort liegt rund 50 Kilometer östlich von San Pedro de Atacama im Norden Chiles in der Atacama-Wüste, einer der trockensten Gegenden der Erde. Astronomen finden hier weltweit unübertroffene Beobachtungsbedingungen vor, stehen aber gleichzeitig vor der Herausforderung, unter sehr schwierigen Bedingungen ein Observatorium zu betreiben, das neue Maßstäbe setzt. Chajnantor ist 750 Meter höher gelegen, als die Observatorien auf dem Mauna Kea, und 2400 Meter höher als das VLT auf dem Paranal.

Das Chajnantor-Plateau virtuell besichtigen

Informationen zu Besuchen von Medienvertretern am ALMA-Standort finden Sie hier.

Warum ist ALMA ein Interferometer?

Die 66 einzelnen Präzisionsantennenschüsseln von ALMA bilden einen revolutionären Teleskopverbund, der bei Wellenlängen von 0,32 bis 3,6 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 ist in der Lage, das Universum im Millimeter- und Submillimeterbereich des elektromagnetischen Spektrums mit noch nie dagewesener 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 VLT-Interferometer dar.

Wissenschaft mit ALMA

ALMA ist das leistungsfähigste Teleskop zur Beobachtung des kalten Universums überhaupt – in Form von molekularem Gas. Mit ALMA können Astronomen die Grundbausteine von Sternen, Planetensystemen, Galaxien und sogar des Lebens selbst näher untersuchen. Ob es nun um Sterne 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 Ursprünge auseinandersetzen.

ALMA wurde 2013 eingeweiht, aber schon 2011 haben die ersten wissenschaftlichen Beobachtungen mit einem Teil der Anlage begonnen. Weitere Informationen finden Sie in der entsprechenden ESO-Pressemitteilung (eso1137).

ALMA hat seitdem regelmäßig einzigartige und spektakuläre Ergebnisse erzielt. Zu den Bereichen, in denen ALMA seine herausragendsten Ergebnisse erzielt hat, gehören unter anderem:/p>

• Bilder von protoplanetaren Scheiben wie HL Tau (siehe eso1436)), die die bisher akzeptierten Theorien über die Planetenbildung transformierten.
• Beobachtung von Phänomenen wie Einstein-Ringen in außergewöhnlicher Detailtreue (siehe eso1522), die eine Auflösung bieten, die selbst das NASA/ESA Hubble Space Telescope nicht erreicht.
• Detektion komplexer organischer Moleküle – kohlenstoffbasierter, präbiotischer Strukturen, Bausteine des Lebens – in entfernten protoplanetaren Scheiben (siehe eso1513), was bestätigt, dass unser Sonnensystem nicht einzigartig ist, wenn es darum geht, das Vorhandensein von Leben zu unterstützen.

Weitere Informationen zu den Entdeckungen von ALMA finden Sie auf der Seite Wissenschaft mit ESO-Teleskopen.

ALMA ist eine internationale astronomische Einrichtung, die gemeinsam von der ESO, der US-amerikanischen National Science Foundation (NSF) der USA und den japanischen National Institutes of Natural Sciences (NINS) in Kooperation mit der Republik Chile betrieben wird. Getragen wird ALMA von der ESO im Namen ihrer Mitgliedsländer, von der NSF in Zusammenarbeit mit dem kanadischen National Research Council (NRC), dem taiwanesischen National Science Council (NSC) und NINS in Kooperation mit der Academia Sinica (AS) in Taiwan sowie dem Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Bei Entwicklung, Aufbau und Betrieb agiert die ESO für ihre Mitgliedsländer, das National Radio Astronomy Observatory (NRAO), das seinerseits von Associated Universities, Inc. (AUI) betrieben wird, für den nordamerikanischen Beitrag und das National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) für den ostasiatischen Beitrag. Dem Joint ALMA Observatory (JAO) obliegt die übergreifende Projektleitung für den Aufbau, die Inbetriebnahme und den Beobachtungsbetrieb von ALMA.

Wissenschaftliche Ziele von ALMA

Sternentstehung, Molekülwolken, frühes Universum

Weitere Informationen zu ALMA

• Die ALMA-Antennenschüsseln
• Die ALMA-Transporter
• ALMA und Interferometrie
• ALMA Resedencia
• Zahlen und Fakten finden Sie bei den häufig gestellten Fragen
• Weitere Informationen über das Observatorium finden Sie im ALMA-Handout als PDF (auf Englisch)
• Weitere Bilder und Videos sind im Multimediaarchiv der ESO abrufbar
• Für Wissenschaftler: Weitergehende Informationen finden Sie auf den technischen Seiten
• Besuchen Sie auch die Webseite des ALMA-Observatoriums

Die ALMA-Planetariumsshow

"Die Suche nach unseren kosmischen Ursprüngen" ist eine faszinierende Show über ALMA. Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite Auf der Suche nach unseren ksomischen Ursprüngen

ALMA-Zeitraffer

ALMA-Trailer

Diesen Trailer in anderen Formaten im Video-Archiv herunterladen.