<b>Dank neuer Empfänger, die an den Antennenschüsseln des Observatoriums angebracht wurden, kann das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile jetzt in einem neuen Bereich des elektromagnetischen Spektrums beobachten. Die neuen Empfänger können Radiowellen mit Wellenlängen zwischen 1,4 und 1,8 Millimeter erfassen – ein Bereich, der vorher von ALMA unberührt blieb. Die Aufrüstung ermöglicht es Astronomen, schwache Signale von Wasser im nahen Universum nachzuweisen.</b>
ALMA beobachtet Radiowellen aus dem Universum im unteren Energiebereich des elektromagnetischen Spektrums. Mit den neu installierten Band-5-Empfängern blickt ALMA zukünftig auf einen ganz neuen Teil dieses Radiospektrums und schafft damit neue, interessante Beobachtungsmöglichkeiten.
Der europäische ALMA-Programmwissenschaftler Leonardo Testi erläutert dessen Bedeutung: „Die neuen Empfänger machen es in Zukunft wesentlich einfacher, Wasser aufzuspüren – eine Voraussetzung für das Leben, so wie wir es kennen, in unserem Sonnensystem und in weiter entfernten Regionen unserer Galaxie und darüber hinaus. Sie ermöglichen es ALMA außerdem, im primordialen Universum nach ionisiertem Kohlenstoff zu suchen.“
Die einzigartige Lage von ALMA, 5000 Meter hoch auf dem unfruchtbaren Chajnantor-Plateau in Chile, macht eine solche Beobachtung überhaupt erst möglich. Da Wasser auch in der Erdatmosphäre vorhanden ist, haben Beobachter in weniger erhöhten und weniger ariden Umgebungen deutlich mehr Schwierigkeiten, den Ursprung der Emission aus dem Weltraum zu bestimmen. Die große Empfindlichkeit und die hohe Winkelauflösung von ALMA bewirken, dass auch schwache Signale von Wasser im nahen Universum bei dieser Wellenlänge abgebildet werden können [1].
Das verschmelzende Galaxiensystem Arp 220 aus Sicht von ALMA und Hubble. Bild: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Der von der Group for Advanced Receiver Development (GARD) am Onsala Space Observatory der Chalmers University of Technology in Schweden entwickelte Band-5-Empfänger wurde bereits mit dem SEPIA-Instrument des APEX-Teleskops getestet. Diese Beobachtungen waren auch entscheidend für die Auswahl geeigneter Zielobjekte der ersten Empfängertests mit ALMA.
Die ersten Empfänger wurden im ersten Halbjahr 2015 von einem Konsortium bestehend aus der Netherlands Research School for Astronomy (NOVA) und GARD in Zusammenarbeit mit dem National Radio Astronomy Observatory (NRAO), das den lokalen Oszillator zu dem Projekt beigetragen hat, gebaut und an ALMA ausgeliefert. Die Empfänger sind nun installiert und werden für den Einsatz vorbereitet.
Um die neu installierten Empfänger zu testen, wurden Beobachtungen von mehreren Objekten gemacht, darunter die kollidierenden Galaxien Arp 220, eine massereiche Sternentstehungsregion in der Nähe des Zentrums der Milchstraße sowie ein staubhaltiger roter Überriesenstern, der bald sein Lebensende erreicht haben und in einer Supernova-Explosion enden wird [2].
Um die Daten auszuwerten und ihre Qualität zu überprüfen, versammelten sich Astronomen zusammen mit technischen Spezialisten der ESO und des europäischen ALMA Regional Centre (ARC) am Onsala Space Observatory in Schweden für eine „Band 5 Busy Week“ des Nordic ARC Node. Die endgültigen Ergebnisse wurden gerade erst der weltweiten astronomischen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt.
Teammitglied Robert Laing von der ESO ist optimistisch, was die Aussichten für die ALMA-Band-5-Beobachtungen betrifft: „Es ist sehr spannend, diese ersten Ergebnisse von ALMA Band 5 mit einer begrenzten Zahl von Antennen zu sehen. Die hohe Empfindlichkeit und Winkelauflösung der vollen Anordnung an ALMA-Antennen wird es uns ermöglichen, detaillierte Untersuchungen von Wasser in einem breiten Spektrum von Objekten durchzuführen, einschließlich entstehender und entwickelter Sterne, des interstellaren Mediums und der Regionen in der Nähe von supermassereichen Schwarzen Löchern.“
Fußnoten
[1] Eine entscheidende Spektrallinie von Wasser liegt in diesem erweiterten Bereich – bei einer Wellenlänge von 1,64 Millimetern.
[2] Die Beobachtungen wurden vom ALMA Extension of Capabilities-Team in Chile ermöglicht und durchgeführt.
Weitere Infos und Bilder auf den Seiten der ESO unter http://www.eso.org/public/germany/news/eso1645/
