Mededeling

ALMA bereikt waarnemingen met hoogste resolutie tot nu toe

15 november 2023

De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waarin ESO partner is, heeft geobserveerd met de hoogste resolutie sinds de ingebruikname. Tijdens een technische test bracht een team van experts van het Joint ALMA Observatory (JAO), het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), het National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in de VS en ESO een ster in de laatste fasen van zijn ontwikkeling in beeld met een resolutie van 5 milliboogseconden. Dit toont aan dat ALMA door astronomen kan worden gebruikt om objecten te observeren met een detail dat vergelijkbaar is met het vanaf de aarde zien van een 10 meter lange bus op de maan.

ALMA bestaat uit 66 antennes die op verschillende plaatsen op het hooggelegen Chajnantor-plateau in Chili kunnen worden neergezet. Elke antenne is uitgerust met ontvangers waarmee radiogolven in verschillende frequentiebereiken, of banden, kunnen worden waargenomen. De resolutie van ALMA verbetert als de maximale afstand tussen de antennes groter wordt en als de frequentie van de waarnemingen stijgt. De nieuwe beelden zijn verkregen met de voor ALMA meest uitgestrekte configuratie, met een maximale afstand tussen de antennes van 16 kilometer. Ze zijn gemaakt met de Band 10-ontvangers, waarmee ALMA kan waarnemen bij frequenties tot 950 GHz, de hoogst mogelijke frequentie voor de array.

Omdat de waarnemingen de grens van ALMA's mogelijkheden tarten, was het een enorme uitdaging om ze uit te voeren. De Band 10-ontvangers zijn al sinds 2014 beschikbaar op ALMA, maar de astronomen moesten wachten op de validatie van een nieuwe kalibratietechniek, die band-tot-band wordt genoemd, om de nieuwe waarnemingen te kunnen verrichten. Dat deden ze tijdens een technische test in 2021. Toen observeerden ze een geëvolueerde melkwegster, R Leporis, met behulp van een heldere galactische kern als kalibrator. Die kern bevindt zich weliswaar ver weg, maar lijkt voor ons dichtbij R Leporis aan de hemel te staan. De resultaten worden vandaag gepubliceerd in de Astrophysical Journal.

Dit resultaat kwam tot stand met veel inzet van ESO-medewerkers. Zij waren betrokken bij de testwaarnemingen, bij de eerdere experimenten in de aanloop naar dit technische eindresultaat en bij de ontwikkeling van de nieuwe kalibratietechniek.

Meer informatie

Dit resultaat is gepubliceerd in een artikel getiteld "ALMA High-frequency Long Baseline Campaign in 2021: Highest Angular Resolution Submillimeter Wave Images for the Carbon-rich Star R Lep" dat verschijnt in de Astrophysical Journal (doi:10.3847/1538-4357/acf619).

Het team bestaat uit Y. Asaki (JAO; NAOJ; SOKENDAI), L. Maud (ESO; Universiteit Leiden), H. Francke (JAO), H. Nagai (NAOJ), D. Petry (ESO), E.B. Fomalont (NRAO), E. Humphreys (JAO; ESO), A.M. S. Richards (Universiteit van Manchester), K.T. Wong (IRAM; Universiteit van Uppsala), W. Dent (JAO), A. Hirota (JAO; NAOJ), J.M. Fernandez (Lowell Observatory), S. Takahashi (NAOJ), en A.S. Hales (JAO; NRAO).

Een eerdere technische studie, die tot de 2021 Campagne heeft geleid, is te vinden 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", gepubliceerd in de Astrophysical Journal in augustus 2023 (doi: 10.3847/1538-4365/acd6f1).

ALMA is een samenwerkingsverband van ESO (als vertegenwoordiger van haar lidstaten), NSF (VS) en NINS (Japan), samen met NRC (Canada), NSTC en ASIAA (Taiwan), en KASI (Republiek Korea), in samenwerking met de Republiek Chili. Het gezamenlijke ALMA-observatorium wordt beheerd door ESO, AUI/NRAO en NAOJ.