První záření pro 5. pásmo ALMA, nové přijímače

Nové přijímače vylepší schopnosti radioteleskopu ALMA při pátrání po vodě ve vesmíru

Radioteleskop ALMA pro milimetrovou a submilimetrovou oblast elektromagnetického záření pracující na planině Chajnantor v Chile začal pozorovat v novém rozsahu vlnových délek. Umožňují to přijímače instalované do jednotlivých antén systému, které jsou schopné zachytit rádiové záření na vlnových délkách 1,4 až 1,8 milimetru. Tato oblast dosud při pozorování pomocí ALMA využívána nebyla. Vylepšení astronomům umožní detekovat slabé signály vody přicházející z blízkého vesmíru.

ALMA pozoruje rádiové elektromagnetické záření s nízkou energií. Instalované přijímače pro 5. pásmo otevírají z pohledu ALMA zcela nové okno do vesmíru, které přináší řadu mimořádných pozorovatelských příležitostí.

Význam tohoto vylepšení vysvětluje Elizabeth Humphreys, astronomka ESO pracující s radioteleskopem ALMA: "Díky novým přijímačům bude mnohem jednodušší detekovat vodu ve Sluneční soustavě, v naší Galaxii i ve vzdáleném vesmíru, vodu, která je nutnou podmínkou existence života, jako ho známe. Umožní rovněž pátrat pomocí ALMA po záření ionizovaného uhlíku v raném vesmíru."

Čtěte také: Voda ve vesmíru, stopy vody na vzdálené planetě v souhvězdí Lištičky

Takové pozorování je možné provádět především díky unikátním vlastnostem vyprahlého stanoviště ALMA na planině Chajnantor v nadmořské výšce 5 000 metrů. Jelikož voda je přítomna rovněž v zemské atmosféře, observatoře položené níže v méně suchém prostředí se potýkají s problematickou identifikací kosmického původu sledovaných emisí. Mimořádná citlivost a vysoké úhlové rozlišení zařízení ALMA však umožňují na těchto vlnových délkách zachytit a zobrazit dokonce i slabé signály vody pocházející z blízkého vesmíru [1].

Přijímač pro 5. pásmo, který sestrojili pracovníci Skupiny vývoje pokročilých detektorů GARD (Group for Advanced Receiver Development) při Onsala Space Observatory (Chalmers University of Technology, Švédsko), byl již otestován na teleskopu APEX v přístroji SEPIA. Provedené zkoušky byly rovněž důležité při výběru vhodných cílů prvních testovacích pozorování pomocí nových detektorů instalovaných na anténách ALMA.

V první polovině roku 2015 byla na observatoř ALMA dodána první série detektorů postavená kosorciem NOVA (Netherlands Research School for Astronomy) a GARD ve spolupráci s NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která k projektu přispěla konstrukcí lokálního oscilátoru. Tyto detektory jsou nyní již instalovány na svém místě a připraveny pro astronomické použití.

V rámci ověřování činnosti nových detektorů byla provedena řada pozorování různých objektů včetně kolidujících galaxiíArp 220, mohutné oblasti s probíhajícím vývojem hvězd ležící nedaleko středu naší Galaxie a také prachem zahalené veleobří hvězdy blížící se závěru své existence v podobě exploze supernovy [2].

Ke zpracování dat a kontrole jejich kvality se astronomové sešli s technickými specialisty ESO a spolupracujících institucí sdružených pod hlavičkou sítě European ALMA Regional Centre (ARC). Společné setkání organizované Onsala Space Observatory (Švédsko) pod názvem "Band 5 Busy Week" hostil severský uzel sítě Nordic ARC [3]. Konečné výsledky byly právě uvolněny k volnému využití komunitě astronomů celého světa.

Člen týmu Robert Laing (ESO) je optimistou, pokud jde o vyhlídky pozorování pomocí ALMA v 5. pásmu: "Je vzrušující prohlížet si první výsledky pozorování ALMA v 5. pásmu získané jen s omezeným počtem antén. V budoucnu nám vysoká citlivost a mimořádné úhlové rozlišení celého systému ALMA umožní provádět detailní výzkum výskytu vody u široké palety objektů včetně formujících se hvězd, hvězd na konci svého vývoje, v mezihvězdném prostředí nebo v blízkosti superhmotných černých děr."

Poznámky

[1] Klíčový spektrální otisk vyzařování vody se nachází uprostřed tohoto pásma na vlnové délce 1,64 mm.

[2] Pozorování byla provedena díky pracovnímu týmu 'ALMA Extension of Capabilities' v Chile.

[3] Složení týmu 'ESO Band 5 Science Verification': Elizabeth Humphreys, Tony Mroczkowski, Robert Laing, Katharina Immer, Hau-Yu (Baobab) Liu, Andy Biggs, Gianni Marconi and Leonardo Testi. The team working on processing the data included: Tobia Carozzi, Simon Casey, Sabine Koenig, Ana Lopez-Sepulcre, Matthias Maercker, Ivan Marti-Vidal, Lydia Moser, Sebastien Muller, Anita Richards, Daniel Tafoya and Wouter Vlemmings.

Další informace

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan) a NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji.

Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy - VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane "největším okem hledícím do vesmíru".

Odkazy

• snímky teleskopu ALMA

Kontakty

Viktor Votruba
národní kontakt
Astronomický ústav AV , Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Leonardo Testi
European ALMA Programme Scientist, ESO
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6541
Email: ltesti@eso.org

Robert Laing
ESO ALMA Scientist
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6625
Email: rlaing@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org