Världens största rymdobservatorium öppnat i Chile
Antennerna på ALMA-observatoriet. (ALMA)


Den 13 mars invigdes radioteleskopet Atacama Large Millimetre Array (ALMA) i Anderna i norra Chile. Det har tagit ett decennium att bygga observatoriet till en kostnad av 1,4 miljarder dollar. Anläggningen består av 66 antenner som blickar upp mot himlen och som tillsammans motsvarar ett 14 km brett teleskop.

Vad ska det användas till?
ALMA kommer primärt att användas för att studera hur de första stjärnorna och galaxerna bildades för flera miljarder år sedan. Man kommer att observera hur planeter bildats samt stjärnor som fortfarande är under utveckling. Dessutom kommer ALMA göra det möjligt för forskarna att lära sig i detalj kring den komplexa kemin för enorma moln av gas och partiklar som ger upphov till stjärnor och planetsystem.

Bland andra specialiteter finns kartläggning av gas och partiklar i Vintergatan och andra galaxer, analys av gas från en vulkan under utbrott på Jupiters måne Io och studier av ursprunget för solvinden.


Virvlande spår efter stjärnor på södra stjärnhimlen över ALMA. (ALMA)

Virvlande spår efter stjärnor på södra stjärnhimlen över ALMA. (ALMA)

Hur fungerar ALMA?
”En signal från skyn som fångas upp av två eller fler antenner kombineras, analyseras och ger information om källan (om det är en stjärna, en planet eller en galax). Genom att kombinera radiovågorna som samlats in av flera antenner är det möjligt att skapa bilder. Sådana bilder kan jämföras med dem som skulle erhållas med ett hypotetiskt jätteteleskop eller antenn med en diameter på 14 000 meter. Att konstruera och styra en antenn med den storleken är tekniskt omöjligt (åtminstone med nuvarande tekniker) och det är betydligt mer genomförbart att konstruera flera små antenner och använde dem i kombination.”

”För att fungera på rätt sätt måste ALMA:s 66 antenner och elektronik fungera i perfekt synkroni, med en precision på en miljondels miljondels sekund.” (www.almaobservatory.org)


Sockermolekyler i gasen som omger en ung solliknande stjärna. (ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/WISE Team)

Sockermolekyler i gasen som omger en ung solliknande stjärna. (ESO/L. Calçada & NASA/JPL-Caltech/WISE Team)

Platsen
Chajnantorplatån ligger på 5100 meters höjd över havet och är obeboelig. Ingenjörerna behöver syrgastuber när de besöker observatoriet från basstationerna. Chile är en av de mest lämpliga platserna i världen för markbaserade observatorier. Platån valdes ut på grund av sin torrhet, höjd och platta markförhållanden. Om det fanns vattendroppar i atmosfären skulle det störa radiosignalerna till teleskopet och försämra kvaliteten i observationerna. Dessutom har den södra stjärnhimlen många unika objekt som till exempel galaxens centrum och de stora och små Magellanska molnen. Den utomjordiska känslan här har använts för inspelning av många Marsscener i filmer.

ALMA-observatoriet är ett internationellt samarbete mellan institutioner i Europa, Nordamerika, Ostasien och Chile. Organisationen Joint ALMA Observatory (JAO) står för det enade ledarskapet och styrningen av byggandet, driftsättningen och driften av ALMA. Observationstiden kommer att delas upp och tilldelas parterna som investerat i projektet.

Observationer och forskningsupptäckter
Vid en observation blev astronomerna mycket upprymda över upptäckten av glykolaldehyd, en form av socker, i gasen runt en ung stjärna. Glykolaldehyd är en av byggstenarna i ribonukleinsyra (RNA), som i sin tur är ett av fundamenten för liv.

Astronomer har också upptäckt att en aktiv period med bildande av stjärnor inträffade för 12 miljarder år sedan, en miljard år tidigare än tidigare uppskattningar och två miljarder efter att universum skapades.


ALMA observerar en ring runt den starka stjärnan Fomalhaut. (ALMA)

ALMA observerar en ring runt den starka stjärnan Fomalhaut. (ALMA)

Bildande av stjärnor tros ha inträffat genom att stora reservoarer av gas och partiklar konverterades i galaxerna. När astronomerna tittar så långt bak i tiden, på galaxer som är så avlägsna att ljuset från dem har tagit flera miljarder år att nå oss, kan de observera den här intensiva perioden i universums linda.

”Ju mer avlägsen galaxen är, desto längre tillbaka i tiden tittar man, så genom att mäta avståndet kan vi sätta ihop en tidslinje för hur kraftfullt universum skapade nya stjärnor vid olika stadier av sin 13,7 miljarder år långa historia”, sade Joaquin Vieira från California Institute of Technology i Pasadena till astronomy.com.

Till skillnad från optiska eller infraröda teleskop kan ALMA fånga in den svaga glöden och gasen som fanns i bildandet av de första stjärnorna, galaxerna och planeterna.


Bild av antenngalaxer efter en kombination av observationer från ALMA och Hubble. (ALMA)

Bild av antenngalaxer efter en kombination av observationer från ALMA och Hubble. (ALMA)

”Det är en revolution i universums historia i riket för millimetervågor och mindre, vilka kan se igenom partikelmoln och fokusera på själva bildandet av stjärnorna”, sade Thijs De Graauw på AFP. ”Teleskop kan inte se vad som händer inuti dessa moln. Med ALMA kan vi göra det. Och det är som att öppna ett nytt fönster.”

Översatt från engelska