Radio­astro­no­mia — Obser­wa­to­rium ALMA

 

Radio­astro­no­mia to dział astro­no­mii zaj­mu­ją­cy się bada­niem pro­mie­nio­wa­nia elek­tro­ma­gne­tycz­ne­go w zakre­sie czę­sto­tli­wo­ści radio­wych pocho­dzą­ce­go z Kosmo­su. Spójrz­my na poniż­szy wykres.

 

 

Łatwo moż­na zauwa­żyć, że świa­tło widzial­ne to jedy­nie wąski wyci­nek miesz­czą­cy się w zakre­sie od 380 nm do 750 nm. Oczy­wi­stym więc sta­ło się zain­te­re­so­wa­nie naukow­ców czę­sto­tli­wo­ścia­mi docie­ra­ją­cy­mi do Zie­mi w zakre­sie od 1cm do ponad 10m. W spe­cjal­nych warun­kach zakres ten może ule­gać poszerzeniu.

W latach dzie­więć­dzie­sią­tych z połą­cze­nia projektów:

• Mil­li­me­ter Array (MMA) — USA
• Lar­ge Southern Array (LSA) — Eruopa
• Lar­ge Mil­li­me­ter Array (LMA) — Japonia

powstał pro­jekt jed­ne­go z naj­cie­kaw­szych współ­cze­snych obser­wa­to­riów Ata­ca­ma Lar­ge Millimeter/submillimeter Array w skró­cie ALMA. Budo­wę obser­wa­to­rium roz­po­czę­to w 2003 roku. Pierw­sze obser­wa­cje prze­pro­wa­dzo­no już 2011 roku (obser­wa­to­rium nie było jesz­cze ukoń­czo­ne). Ofi­cjal­ne otwar­cie odby­ło się w 2013 roku.

ALMA znaj­du­je się w pół­noc­nej czę­ści Chi­le. Skła­da się z kom­plek­su nauko­wo-miesz­kal­ne­go na wyso­ko­ści oko­ło 2500m. W tym miej­scu pra­cu­ją i miesz­ka­ją naukow­cy, ale tak­że znaj­du­ją się labo­ra­to­ria oraz wyko­ny­wa­ne są pra­ce serwisowe.

 

 

Dru­ga część obser­wa­to­rium znaj­du­je się na wyso­ko­ści ponad 5000m na pła­sko­wy­żu Chaj­nan­tor (Andy Chi­lij­skie). Znaj­du­je się tam kom­pleks 66 anten (54 x12m, 12x7m).

 

 

Wybór loka­li­za­cji obser­wa­to­rium nie jest przy­pad­ko­wy. Duża wyso­kość oraz nie­zwy­kle suchy kli­mat spra­wi­ły że to obser­wa­to­rium może pro­wa­dzić obser­wa­cje w zakre­sie 350 μm and 10 mm (31,3 GHz do 950 GHz.). Ante­ny wspól­nie two­rzą inter­fe­ro­metr radio­wy. Dane uzy­ska­ne z nich są łączo­ne i ana­li­zo­wa­ne przez spe­cjal­ny super­kom­pu­ter – kore­la­tor ALMA. Dzię­ki temu uzy­ska­no zdol­ność roz­dziel­czą na pozio­mie 10 mili­se­kund kąto­wych ( 5 razy więk­sza niż tele­skop Hubble’a).

 

Przy­kła­do­we obra­zy uzy­ska­ne na pod­sta­wie danych z obserwatorium

 

Obraz dys­ku pro­to­pla­ne­tar­ne­go ota­cza­ją­ce­go gwiaz­dę HL Tau­ri w kon­ste­la­cji Byka. Moż­na na nim zauwa­żyć serię kon­cen­trycz­nych jasnych pier­ście­ni oddzie­lo­nych prze­rwa­mi, co wska­zu­je na two­rze­nie protoplanet.

 

 

W ramach pro­jek­tu Event Hori­zon Tele­sco­pe (w któ­rym współ­uczest­ni­czy­ło obser­wa­to­rium ALMA) uzy­ska­no pierw­szy obraz czar­nej dziury.

 

 

Jak powsta­ją obra­zy z radioteleskopów?

Obser­wa­to­rium ALMA doko­nu­je pomia­rów mili­me­tro­wych fal elek­tro­ma­gne­tycz­nych docie­ra­ją­cych do nas z Kosmo­su. Są one emi­to­wa­ne przez chmu­ry chłod­ne­go pyłu. Fale te nie są dla nasze­go oka widzial­ne. Aby wyni­ki przed­sta­wić w for­mie czy­tel­nej dla czło­wie­ka naukow­cy uży­wa­ją „fał­szy­wych kolo­rów”. Z taką meto­dą przed­sta­wie­nia infor­ma­cji spo­tkał się każ­dy z uczniów na lek­cjach geo­gra­fii. Na mapie fizycz­nej kolo­rem zie­lo­nym ozna­cza­my nizi­ny a kolo­rem czer­wo­nym wyży­ny i góry. Kolor mówi nam o wyso­ko­ści tere­nu nad pozio­mem morza.

 

Poni­żej możesz samo­dziel­nie przy­go­to­wać przy­kła­do­wy obraz z radioteleskopu.
Wydru­kuj powyż­szy obra­zek [plik PDF] i pokoloruj.

1 — kolor fioletowy,
2 — jasnoniebieski,
3 — granatowy,
4 — zielony,
5 — żółty,
6 — czerwony.

 

Łukasz Maśla­niec