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Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

ALMA, kurz für Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, ist ein Radioteleskop-Observatorium mit Standort in Chile. Mithilfe dieses Teleskops ist es möglich, das Licht der kältesten interstellaren Objekte im Universum zu beobachten. Auch die Entstehung von Planeten und Sonnen in sogenannten Gas- und Staubregionen werden mithilfe des Teleskops untersucht. Bislang zählt es zu einem der größten astronomischen Projekte.

Was ist ALMA und wie funktioniert es?

Das Submillimeter-Teleskop besteht aus 66 mobilen Präzisionsantennen, die, je nach Bedarf, in Entfernungen von 150 Meter bis zu rund 16 Kilometer positioniert werden können. Auf diese Weise ist es möglich, ALMA auch als Zoom-Teleskop einzusetzen.

Alle Antennenschüsseln werden einzeln kontrolliert und bewegt. Darüber hinaus ist es möglich, diese Millimeter genau zu steuern. Im Gegensatz zu anderen Submillimeter-Teleskopen besitzt ALMA eine weitaus höhere Auflösung und Empfindlichkeit. Dies wird durch die einzelnen Teleskope erreicht, die grundsätzlich das Interferometer bilden.

ALMA arbeitet in den Frequenzbereichen zwischen 30 und 950 GHz, da der Ort und die Höhe des Observatoriums die exakten Bedingungen erfüllen. Darüber hinaus werden Wellenlängen innerhalb von 0,32 bis 3,6 Millimeter mit dem Teleskop-Verbund beobachtet.

Anders als normale Spiegelteleskope, die lediglich sichtbares Licht aus dem Universum einfangen, ist es mit dem Radioteleskop ALMA möglich, unsichtbare Wellenlängen zu messen. Um jedoch mit den akzeptablen Messdaten der 66 Antennen ein zweidimensionales Bild zu erstellen, sind enorme Rechenleistungen erforderlich. Mithilfe eines Korrelators, einem besonders leistungsstarken Computer, werden die Messdaten der einzelnen Antennen zu einem größeren Bild kombiniert.

Bewegt werden die tonnenschweren Antennenschüsseln mit den zwei eigens entwickelten Transportern namens „Otto“ und „Lore“.

Wofür wird das Teleskop verwendet?

ALMA ist für die Erforschung der interstellaren Entstehungsgebiete von Sternen und Planeten zuständig. Mithilfe von Millimeterwellen durchdringt das Teleskop dichte Staub- und Gasschichten und schafft somit einen Einblick in die Entstehungsgeschichte der einzelnen Objekte. Dank ALMA ist es möglich, detailgetreue Abbildungen dieser Strukturen zu erfassen. Auch für die Untersuchung von supermassereichen Schwarzen Löchern, Galaxienentstehungen sowie Infrarotgalaxien wird ALMA verwendet. Hinzu kommen weitere Forschungen im Bereich der dunklen Materie und dunklen Energie.

Geschichte

Die ersten Schritte Richtung ALMA begannen bereits 1997, als die ESO (Europäische Südsternwarte) und NRAO (National Radio Astronomy Observatory) ein gemeinsames Projekt veranlassten. Die offizielle Inbetriebnahme des Teleskops fand jedoch erst im Jahre 2013 statt. Dennoch wurden bereits 2011 erste Beobachtungen in einem fertiggestellten Teil der Anlage durchgeführt.

Die Testbeobachtungen richteten sich an zwei kollidierende Galaxien, auch als Antennen-Galaxien bekannt. Zwar war es nicht möglich, den vollständigen Bereich festzuhalten, die Ergebnisse zählen aber dennoch zu den besten im Submillimeterbereich.

Nach der vollständigen Inbetriebnahme wurden erstmalig Beobachtungen wie die des HL Tauri durchgeführt. Dieser junge Stern ist rund 450 Lichtjahre entfernt und von einer Staubscheibe umgeben. Es handelt sich hierbei höchstwahrscheinlich um die letzten Überreste der Geburt des Sterns. Eine Entdeckung dieser Art sorgte für eine Transformation der bisherigen Theorien über Planeten- und Sternenbildung.

ALMA ist zeitgleich ein Teil des Event Horizon Telescope Projekts. Es war mitunter eines der Teleskope, dem 2017 zum ersten Mal direkte Bilder eines schwarzen Lochs gelangen.

Wo genau befindet sich ALMA?

Das internationale Teleskop-Observatorium befindet sich in San Pedro de Atacama, im nördlichen Teil von Chile. Dort wurde es auf der Chajnantor-Hochebene auf mehr als 5.000 Meter erbaut.

Warum ALMA soweit von menschlichem Leben errichtet worden ist, hat folgenden Grund: Die Lichtverschmutzung ist im Vergleich zu anderen Gegenden auf dieser Hochebene äußerst gering. Gleichzeitig ist die Luft relativ trocken, die Atmosphäre dünn und es ist nur wenig Wasserdampf vorhanden. Dies alles sind hervorragende Bedingungen, um für einen ungetrübten Blick ins Weltall zu garantieren.