Neues Fenster zum All – ALMA offiziell eingeweiht

Am 13. März wurde in Chile das „Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)” in einer offiziellen Zeremonie eingeweiht, eine einzigartige Teleskopanlage, die ganz neue Einblicke in unser Universum eröffnen wird.
5100 m über dem Meeresspiegel in der chilenischen Atacama-Wüste wurde das gigantische Observatorium gebaut, ein Gemeinschaftsprojekt von Wissenschaftlern und Kollaborationen aus Europa, Nordamerika und Ostasien in Kooperation mit der Republik Chile.
Mehr als 500 Gäste – unter den Ehrengästen auch der chilenische Präsident Sebastián Piñera – waren in der chilenischen Wüste zusammengekommen, um die offizielle Inbetriebnahme des einzigartigen Observatoriums zu feiern.

ALMA umfasst in der endgültigen Konfiguration 66 Einzelteleskope, die zusammengeschaltet ein Superteleskop für den Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängenbereich ergeben.
54 Antennen mit einem Durchmesser von 12 m und 12 kleinere Antennen mit einem Durchmesser von 7 m arbeiten zusammen wie ein einziges Teleskop. Sie können in verschiedenen Konfigurationen so angeordnet werden, dass die Abstände zwischen den Antennen von 150 m bis maximal 16 km variieren können.
Jedes einzelne Teleskop fängt die Strahlung aus dem All ein und fokussiert sie auf einen Empfänger. Die Signale aller Teleskope werden anschließend in einem Supercomputer, dem ALMA-Korrelator, für die Weiterverarbeitung aufbereitet.

Mit ALMA wird die Strahlung aus dem All in einem Wellenlängenbereich untersucht, der für das menschliche Auge unsichtbar ist und der aus astronomischer Sicht noch wenig erforscht ist.

Die chilenische Hochebene stellt einen der besten Orte für astronomische Beobachtungen in diesem Submillimeter- und Millimeterbereich dar.
Die Luft 5100 m über dem Meeresspiegel auf der chilenischen Hochebene von Chajnantor ist besonders trocken, wodurch ein ungetrübter Blick ins All möglich ist und kein irdischer Wasserdampf und Sauerstoff die Sicht stört.

Strahlung im Submillimeterbereich senden insbesondere die kalten ausgedehnten Molekülwolken aus Gas und Staub aus, die sich im interstellaren Raum befinden. Diese Molekülwolken, die aufgrund ihres hohen Gas- und Staubanteils für sichtbare Strahlung undurchlässig sind, sind besonders interessant, da in ihrem Innerem neue Sterne entstehen.
Über Beobachtungen im Submillimeter- und Millimeterbereich lassen sich außerdem Erkenntnisse über die jüngsten und entferntesten Galaxien im Universum gewinnen.
Da die Wellenlängen des Lichts, die diese emittieren, durch die Expansion des Universums gedehnt worden sind, verschieben sich die Wellenlängen vom sichtbaren in den langwelligen Submillimeter- oder Millimeterbereich.

ALMA bietet zahlreiche Möglichkeiten, in bisher unerforschte Regionen des Universums mit bisher unerreichter Genauigkeit vorzudringen.
Mit ALMA können die Prozesse der Sternentstehung und -entwicklung, die Entstehung von jungen Galaxien oder die Entwicklung neuer Planeten um weit entfernte Sterne untersucht werden,
die Verteilung von Molekülen im interstellaren Raum analysiert und neue Moleküle aufgespürt werden, um nur einige Beispiele zu nennen.

Passend zur Einweihung von ALMA sind drei Fachartikel erschienen, zwei Beiträge im Astrophysical Journal und einer in Nature.
Ein internationales Team von Wissenschaftlern um Axel Weiß vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, Joaquin Vieira vom California Institute of Technology und Yashar Hezaveh von der McGill University in Kanada konnte mit ALMA Wassermoleküle in der bislang größten bekannten Entfernung nachweisen.
Außerdem fanden die Astronomen heraus, dass sich die heftigsten Sternentstehungsausbrüche bzw. höchsten Sternentstehungsraten im frühen Universum vor zwölf Milliarden Jahren ereigneten, eine Milliarde Jahre früher als man ursprünglich angenommen hatte.

Das internationale Team hatte die entfernten Galaxien, in denen es offenbar zu heftiger Sternentstehung kommt, mit dem 10 m – South Pole Telescope (SPT), einem Radioteleskop an der amerikanischen Amundsen-Scott-Südpolstation, entdeckt und diese dann mit ALMA genauer untersucht.

Die Studie war durchgeführt worden, als sich ALMA noch im Bau befand. Nur 16 Antennen der insgesamt 66 Einzelteleskope waren für diese Messungen verwandt worden.

Dementsprechend hoch sind auch die Erwartungen der Wissenschaftler, wenn ALMA mit seinen 66 Teleskopen seine gesamten Möglichkeiten entfalten kann.

ALMA-Direktor Thijs de Graauw dazu auf der Einweihungsfeier:

“Dank der Anstrengungen und unzähliger Arbeitsstunden unserer Wissenschaftler und Techniker der ALMA Kollaboration aus aller Welt hat ALMA bereits gezeigt, dass es das höchstentwickelte Millimeter- und Submillimeter-Teleskop der Gegenwart ist, das alles andere in den Schatten stellt, was wir bisher hatten. Wir sind gespannt darauf, wie die Astronomen die volle Leistungsfähigkeit dieses unglaublichen Instruments ausschöpfen werden.”