19 augustus 2017

Eerste licht voor ‘Band 5’ van ALMA

De botsende sterrenstelsels Arp 220, gezien door ALMA en Hubble

De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili kan sinds kort een nieuw stukje van het elektromagnetische spectrum waarnemen. Dit is mogelijk dankzij nieuwe ontvangers die in de antennes van de telescoop zijn geïnstalleerd, die radiogolven met golflengten van 1,4 tot 1,8 millimeter kunnen detecteren. De upgrade stelt astronomen in staat om de zwakke signalen van water in het nabije heelal op te vangen.

ALMA neemt radiostraling uit het heelal waar aan het laag-energetische uiteinde van het elektromagnetische spectrum. Dankzij de recent geïnstalleerde Band 5-ontvangers kan ALMA nu een compleet nieuw deel van dit radiospectrum ontsluiten, wat spannende nieuwe waarnemingsmogelijkheden biedt.

De Europese ALMA programma-wetenschapper Leonardo Testi legt het belang ervan uit: ‘De nieuwe ontvangers maken het veel gemakkelijker om water te detecteren – een eerste vereiste voor leven zoals wij dat kennen – in ons zonnestelsel en verder weg in onze Melkweg en daarbuiten. Ze zullen ALMA ook in staat stellen om geïoniseerde koolstof in het jonge heelal op te sporen.

Band 5 ALMA-ontvanger

Het is ALMA’s unieke locatie, 5000 meter hoog op de dorre Chajnantor-hoogvlakte in Chili, die dergelijke waarnemingen überhaupt mogelijk maakt. Omdat ook de aardatmosfeer water bevat, kost het sterrenwachten op lagergelegen en minder droge locaties veel meer moeite om de emissie van watermoleculen in de ruimte te kunnen herkennen. De grote gevoeligheid en het grote hoekoplossend vermogen van ALMA maken dat zelfs zwakke signalen van water in het lokale heelal op deze golflengte kunnen worden vastgelegd1.

De Band 5-ontvanger, ontwikkeld door de Group for Advanced Receiver Development (GARD) van het Onsala Space Observatory van Chalmers University of Technology in Zweden, is al getest in het SEPIA-instrument van de APEX-telescoop. Deze waarnemingen waren ook van vitaal belang om geschikte objecten te selecteren voor de eerste ontvangertests met ALMA.

De eerste productie-ontvangers werden in de eerste helft van 2015 afgeleverd door een consortium bestaande uit de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA) en GARD, in samenwerking met het National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dat een bijdrage heeft geleverd aan de lokale oscillator voor het project. De ontvangers zijn inmiddels geïnstalleerd en worden gereedgemaakt voor gebruik door de astronomische gemeenschap.

Een van de Band 5-ontvangers voor ALMA

Om de pas geïnstalleerde ontvangers te testen zijn verschillende objecten waargenomen, waaronder de botsende sterrenstelsels van Arp 220, een groot stervormingsgebied nabij het centrum van de Melkweg en een stoffige rodereuzenster die op het punt staat om zijn bestaan af te sluiten met een supernova-explosie2.

Om de verzamelde data te verwerken en te controleren zijn astronomen, samen met technische specialisten van ESO en het European ALMA Regional Centre (ARC) netwerk, in het Onsala Space Observatory in Zweden bijeengekomen voor de ‘Band 5 Busy Week’ die door de Nordic ARC node werd georganiseerd3. De definitieve resultaten zijn zojuist beschikbaar gesteld aan de wereldwijde astronomische gemeenschap.

Teamlid Robert Laing van ESO is optimistisch over de vooruitzichten van de ALMA Band 5-waarnemingen: ‘Het is heel spannend om deze eerste resultaten van ALMA Band 5 met een beperkt aantal antennes te zien. In de toekomst zullen de hoge gevoeligheid en het hoekoplossend vermogen van de volledige ALMA-array ons in staat stellen om het water in allerlei objecten – van sterren-in-wording en het interstellaire medium tot de naaste omgeving van superzware zwarte gaten – gedetailleerd in kaart te brengen.’ Bron: ESO.

Noten
  1. In dit uitgebreide golflengtegebied ligt een belangrijke spectrale signatuur van water – op een golflengte van 1,64 millimeter. []
  2. De waarnemingen werden uitgevoerd en mogelijk gemaakt door het ALMA Extension of Capabilities team in Chili. []
  3. Het ESO Band 5 Science Verification Team bestaat uit: Elizabeth Humphreys, Tony Mroczkowski, Robert Laing, Katharina Immer, Hau-Yu (Baobab) Liu, Andy Biggs, Gianni Marconi en Leonardo Testi. Het team dat de dataverwerking doet bestaat uit: Tobia Carozzi, Simon Casey, Sabine Koenig, Ana Lopez-Sepulcre, Matthias Maercker, Ivan Marti-Vidal, Lydia Moser, Sebastien Muller, Anita Richards, Daniel Tafoya en Wouter Vlemmings. []

Laat wat van je horen

*