Mikä on ALMA?

Korkealla Chajnantorin ylätasangolla Chilen Andeilla Euroopan eteläinen observatorio (European Southern Observatory, ESO) käyttää kansainvälisten yhteistyökumppaniensa kanssa ALMA:a, Atacaman suurta millimetri-/alimillimetrijärjestelmää (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array). ALMA on huipputeleskooppien järjestelmä, jolla tutkitaan maailmankaikkeuden kylmimmistä kohteista tulevaa säteilyä. Tämä aallonpituudeltaan millimetrin tienoilla oleva säteily tunnetaan millimetri- ja alimillimetrisäteilynä, ja se sijoittuu infrapunasäteilyn ja radioaaltojen väliin. ALMA on maailman suurin käynnissä oleva hanke Maan pinnalta tehtävässä tähtitieteessä.

ALMA:n tiekartta. Oikeudet: ESO

Mitä on alimillimetritähtitiede?

Alimillimetriaallonpituuksilla säteilevät suunnattoman suuret tähtienvälisen avaruuden pilvet, joiden lämpötila on vain muutamia kymmeniä asteita absoluuttisen nollapisteen yläpuolella. Aallonpituusalue on ihanteellinen myös varhaisimpien ja kaukaisimpien galaksien tutkimiseen. Alimillimetrisäteilyllä voidaan tutkia myös kemiallisia ja fysikaalisia olosuhteita molekyylipilvissä, joiden tiheissä kaasu- ja pöly-ytimissä syntyy uusia tähtiä. Näkyvän valon aallonpituuksilla nämä maailmankaikkeuden alueet ovat usein pimeitä ja pölyn takia huonosti erottuvia, mutta ne loistavat kirkkaina spektrin millimetri- ja alimillimetriaallonpituuksilla.

Miksi ALMA rakennettiin korkealle Andeille?

Millimetri- ja alimillimetrisäteily on ikkuna arvoitukselliseen, kylmään, pölyiseen ja kaukaiseen maailmankaikkeuteen. Ilmakehän vesihöyry kuitenkin vaimentaa säteilyä voimakkaasti, ja alimillimetriteleskoopit onkin rakennettava korkealle kuiviin paikkoihin. Siksi yhden maailman korkeimmalla sijaitsevan tähtitieteellisen observatorion paikaksi valittiin 5000 metrin korkeudella merenpinnasta oleva Chajnantorin ylätasanko.

ALMA sijaitsee noin 50 kilometriä itään Pohjois-Chilessä olevasta San Pedro de Atacaman kylästä, yhdessä maailman kuivimmista paikoista. Havainto-olosuhteet ovat vertaansa vailla, mutta muuten rajaseudulla sijaitsevan observatorion olot eivät ole helpot. Chajnantorin tasanko sijaitsee yli 750 metriä korkeammalla kuin Havaijin Mauna Kean observatorioalue ja 2400 metriä korkeammalla kuin Paranal-vuoren VLT-teleskooppi.

Kierros Chajnantorin ylätasangolla

Vieraillaksesi ALMA:lla katso ohjeet mediavierailuista

Miksi ALMA on interferometri?

ALMA-teleskoopin rakenne on mullistava. Se koostuu alkuunsa 66 suuren tarkkuuden antennista ja toimii aallonpituusvälillä 0.32 – –3.6 mm. Sen pääsarjassa on 50 halkaisijaltaan 12-metristä antennia, jotka toimivat yhdessä yksittäisenä teleskooppina - interferometrinä. Lisäksi neljän 12-metrisen ja kahdentoista 7-metrisen antennin sarja täydentää pääsarjaa. Kaikki 66 ALMA-antennia voidaan sijoittaa erilaisiin muodostelmiin, joissa antennien välimatka voi vaihdella 150 metristä 16 kilometriin. Tämä antaa ALMA:lle tehokkaan, muunneltavan "zoomin". Se kykenee luotaamaan maailmankaikkeutta millimetri- ja alimillimetriaallonpituuksilla ennennäkemättömällä herkkyydellä ja tarkkuudella, joka on jopa kymmenen kertaa parempi kuin Hubblen avaruusteleskoopilla. Se täydentää hyvin VLT:n Interferometrillä otettuja kuvia.

Tiedettä ALMA:lla

ALMA on kaikkein tehokkain teleskooppi kylmän maailmankaikkeuden – molekyylikaasujen ja pölyn – tutkimiseen. Sillä tutkitaan niin tähtien, planeettajärjestelmien, galaksien kuin itse elämänkin rakennuspalikoita. ALMA antaa tutkijoille mahdollisuuden ottaa yksityiskohtaisia kuvia kaasupilvissä syntyvistä tähdistä ja planeetoista aurinkokuntamme lähellä. Sillä voidaan myös tehdä havaintoja näkyvän maailmankaikkeuden reunalla syntyvistä galakseista, jotka näemme sellaisina kuin ne olivat 10 miljardia vuotta sitten. ALMA:n avulla tutkijoiden on mahdollista tarttua joihinkin kosmista alkuperäämme koskevista perustavista kysymyksistä.

ALMA vihittiin käyttöön vuonna 2013, mutta varhaiset tiedehavainnot osittaisella antennisarjalla alkoivat jo vuonna 2011. Katso lisätietoja lehdistötiedotteesta eso1137.

ALMA on johdonmukaisesti tuottanut ainutkertaisia ja näyttäviä tuloksia. Sen huomattavimmat tulokset ovat seuraavilta aloilta:

• Tuottamalla kuvia protoplanetaarisista kiekoista, kuten HL Tau (ks. eso1436), jotka muuttivat aikaisemmin hyväksytyt teoriat planeettojen muodostumisesta.
• Havaitsemalla Einsteinin renkaiden kaltaisia ilmiöitä tavanomaisesta poikkeavalla tarkkuudella (ks. eso1522), tarjoten erotuskyvyn, jota ei voida saavuttaa NASA:n ja ESA:n Hubble-avaruusteleskoopilla.
• Monimutkaisten orgaanisten molekyylien — hiileen perustuvat, prebioottiset, elämän koostamiseen välttämättömät rakenteet — havaitseminen etäisissä protoplanetaarisissa kiekoissa (ks. eso1513), jotka vahvistivat, että meidän aurinkokuntamme ei ole ainutkertainen elämän mahdollisuuksien tarjoaja.

Lisätietoja ALMA:lla tehdyistä löydöistä löydät Tiedettä ESO:n teleskoopeilla -sivulta.

ALMA on ESO:n, US National Science Foundationin (NSF) ja Japanin National Institutes of Natural Sciencesin (NINS) kumppanuushanke yhteistyössä Chilen kanssa. ALMA:a rahoittavat ESO jäsenmaidensa puolesta, NSF yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiedeneuvoston (NSC) kanssa sekä Japanin kansalliset luonnontieteelliset instituutit (NINS) yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korea Astronomy and Space Science Instituten (KASI) kanssa.

ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa jäsenmaidensa puolesta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

Tiedetavoitteet

Tähtien synty, molekyylipilvet, varhainen maailmankaikkeus.

Lisätietoja ALMA-observatoriosta

• ALMA-antennit
• ALMA-kuljettimet
• ALMA ja interferometria
• ALMA:n Residencia
• Lue lisää tästä observatoriosta ALMA-esitteestä (englanninkielinen PDF-tiedosto)
• Lisää ALMA-kuva-arkistoa ja ALMA-videoarkistoa on tarjolla ESO:n multimedia-arkistossa
• Tutkijoille: katso tarkempia tietoja teknisiltä sivuiltamme (englanniksi)
• Vieraile ALMA-observatorion WWW-sivuilla

ALMA-planetaarioesitys

"In search of our Cosmic Origins" on innostava, maailman suurinta tähtitieteellistä projektia, ALMA:a esittelevä esitys. Lue lisää Cosmic Origins -WWW-sivuilta (englanniksi).

ALMA-aikasarja

ALMA-esittelyvideo