Wat is de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)?

Hoog op de Chajnantor-hoogvlakte in de Chileense Andes beheert ESO, samen met haar internationale partners, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA – een geavanceerde telescoop waarmee de straling van enkele van de koudste objecten in het heelal kan worden waargenomen. Die straling, die het midden houdt tussen infrarood- en radiostraling, heeft golflengten van ongeveer een millimeter, en wordt daarom millimeter- en submillimeterstraling genoemd. ALMA bestaat uit 66 zeer precieze schotelantennes die verspreid staan over afstanden tot 16 kilometer. Dit wereldwijde samenwerkingsverband is het grootste sterrenkundige project op aarde van dit moment.

Wegenkaart van ALMA. Bron: ESO

Wat is submilllimeter-astronomie?

Straling met deze golflengten is afkomstig van uitgestrekte koude wolken in de interstellaire ruimte, waar de temperatuur slechts enkele tientallen graden boven het absolute nulpunt ligt, en van enkele van de vroegste en verste sterrenstelsels in het heelal. Astronomen kunnen deze straling benutten om de chemische en fysische omstandigheden in moleculaire wolken – de dichte gebieden van gas en stof waar nieuwe sterren worden geboren – te onderzoeken. Vaak zijn zulke gebieden op zichtbare golflengten aardedonker, maar in het (sub)millimetergebied van het spectrum stralen ze helder.

Waarom is ALMA hoog in de Andes gebouwd?

Millimeter- en submillimeterstraling opent een venster op het raadselachtige koude heelal, maar deze straling uit de ruimte wordt sterk geabsorbeerd door de waterdamp in de aardatmosfeer. Telescopen voor dit soort astronomie moeten dus op hoge, droge locaties staan, zoals de 5100 meter hoge hoogvlakte van Chajnantor – een van de hoogste locaties voor sterrenkundig onderzoek op aarde.

Daar bouwt ESO, samen met haar internationale partners, ALMA: de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Dat is het grootste sterrenkundige project van dit moment. De ALMA-locatie, ongeveer 50 kilometer ten oosten van San Pedro de Atacama in het noorden van Chili, is een van de droogste plekken op aarde. De waarneemomstandigheden aldaar zijn onovertroffen, maar astronomen moeten er wel onder zeer moeilijke omstandigheden werken. Chajnantor ligt meer dan 750 meter hoger dan de sterrenwachten op Mauna Kea en 2400 meter hoger dan de VLT op Cerro Paranal.

Een rondleiding op de Chajnantor-hoogvlakte

Zie mediabezoeken voor een bezoek aan ALMA

Waarom is ALMA een interferometer?

ALMA is een telescoop met een revolutionair ontwerp. Hij zal aanvankelijk bestaan uit 66 zeer precieze schotelantennes die gevoelig zijn voor golflengten van 0,32 tot 3,6 mm. De hoofdarray bestaat uit vijftig antennes, elk met een middellijn van 12 meter, die als één telescoop werken – een interferometer. Deze is aangevuld met een compacte array van vier 12-meter en twaalf 7-meter antennes. De ALMA-antennes kunnen in verschillende configuraties worden opgesteld, waarbij de maximale afstand tussen de antennes kan variëren van 150 meter tot 16 kilometer. Dat stelt de telescoop in staat om 'in te zoomen'. Het instrument kan met ongekende gevoeligheid het heelal op millimeter- en submillimetergolflengten bestuderen, met een beeldscherpte die tot tienmaal zo groot is als die van de Hubble-ruimtetelescoop. De ALMA-gegevens zullen worden gecombineerd met opnamen die met de VLT Interferometer zijn gemaakt.

Wetenschappelijk onderzoek met ALMA

ALMA is de krachtigste telescoop voor waarnemingen van het koele heelal en van moleculair gas en stof. ALMA onderzoekt het bouwmateriaal waaruit sterren, planetenstelsels, sterrenstelsels en het leven zelf zijn ontstaan. Door wetenschappers te voorzien van gedetailleerde beelden van de sterren en planeten die in gaswolken nabij ons zonnestelsel worden geboren, en verre sterrenstelsels aan de rand van het waarneembare heelal te detecteren, die we zien zoals ze ongeveer tien miljard jaar geleden waren, zal ALMA enkele van de meest fundamentele vragen over onze kosmische oorsprong helpen beantwoorden.

De inauguratie van ALMA vond plaats in 2013, maar de eerste wetenschappelijke waarnemingen met een deel van de array zijn al in 2011 gedaan. Zie het persbericht eso1137 voor meer informatie.

ALMA heeft een aanhoudende stroom aan unieke en spectculaire resultaten afgeleverd. Het betreft onder meer:

• Beelden van protoplanetaire schijven zoals die rond de ster HL Tau (zie eso1436) die de bestaande theorieën over de vorming van planeten hebben getransformeerd.
• Buitengewoon scherpe waarnemingen van zogeheten Einsteinringen (zie eso1522), die meer detail laten zien dan opnamen van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA.
• De detectie van complexe organische moleculen – op koolstof gebaseerde, prebiotische structuren die nodig zijn voor het ontstaan van leven – in verre protoplanetaire schijven (zie eso1513), wat bevestigt dat ons zonnestelsel niet de enige plek in de Melkweg is die ‘leefbaar’ mag worden genoemd.

Voor meer informatie over de ontdekkingen van ALMA, zie de pagina Wetenschap met de ESO-telescopen page.

ALMA is een samenwerkingsverband van ESO, de National Science Foundation (NSF, VS) en de National Institutes of Natural Sciences (NINS, Japan) samen met Chili. ALMA wordt gefinancierd door ESO (namens haar lidstaten), door de NSF samen met de National Research Council of Canada (NRC) en de National Science Council (NSC, Taiwan) en door NINS samen met de Academia Sinica (AS, Taiwan) en het Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI, Zuid Korea).

ALMA wordt beheerd door drie organisaties: ESO (voor de belangen van de lidstaten); National Radio Astronomy Observatory (NRAO, voor de belangen van Noord-Amerika) en National Astronomical Observatory (NAOJ, Japan, voor de belangen van Azië). De Joint ALMA Observatory (JAO) ziet toe op de bouw, de ingebruikname en het beheer van ALMA.

Wetenschappelijke doelstellingen

Sterformatie, moleculaire wolken, het jonge heelal.

More about the ALMA Observatory

• ALMA-antennes
• ALMA-transportwagens
• ALMA en interferometrie
• ALMA Residencia
• Meer interessante feiten staan op de FAQ-pagina
• Lees meer over deze sterrenwacht op ALMA-folder in pdf-format
• Meer foto's en video's zijn beschikbaar in ESO's multimedia-archief
• Voor wetenschappers: gedetailleerde informatie staat op de technische pagina's
• Kijk ook op de website van het ALMA-observatorium

De ALMA Planetariumfilm

'In search of our Cormic Origins’ is een inspirerende film waarin ALMA, het grootste sterrenkundige project, wordt geïntroduceerd. Lees meer op de Cosmic Origins-website.

ALMA Timelapse

ALMA Trailer

Download deze trailer in andere formaten uit het video-archief.