Alma öffnet ihre Augen

Alma beobachtet das Universum bei Wellenlängen im Millimeter- und Submillimeterbereich, was etwa der tausendfachen Wellenlänge des sichtbaren Lichtes entspricht. In diesem Spektralbereich können Astronomen sowohl extrem kalte Objekte – wie beispielsweise die dichten Wolken von interstellarem Gas und Staub, in denen sich neue Sterne bilden – als auch sehr weit entfernte Objekte im frühen Universum beobachten.

Alma unterscheidet sich grundlegend von Teleskopen für sichtbares und infrarotes Licht. Es besteht aus einem Feld miteinander verbundener Antennen, die wie ein einziges riesiges Teleskop agieren. Dadurch ist es für viel längere Wellen als die des sichtbaren Lichtes empfindlich.

Momentan besteht das rasch wachsende Antennenfeld auf dem 5000 Meter hoch gelegenen Chajnantor-Plateau im Norden Chiles aus etwa einem Drittel der insgesamt 66 vorgesehenen Antennen. Der größte realisierbare Abstand zwischen den Antennen – entscheidend für die Leistungsfähigkeit des Feldes – beträgt bislang 125 Meter anstelle der maximal geplanten 16 Kilometer. Obwohl sich Alma derzeit noch im Bau befindet, ist es doch bereits das leistungsfähigste Teleskop seiner Art.

Während der vergangenen Monate war das Forscherteam damit beschäftigt, die Systeme des Observatoriums zu testen und auf die „Early Science“, also „frühe Wissenschaft“, genannte erste Runde von wissenschaftlichen Beobachtungen vorzubereiten. Ein Ergebnis dieser Tests ist die erste veröffentlichte Himmelsaufnahme von Alma. Die meisten der Daten, die verwendet wurden, um diese Aufnahme der so genannten Antennengalaxien zu erzeugen, stammen von nur zwölf im Verbund arbeitenden Antennen – weit weniger als für die ersten wissenschaftlichen Beobachtungen vorgesehen sind. Auch sind die Abstände zwischen den Antennen kleiner. Von zukünftigen Beobachtungen erhoffen sich die Forscher daher eine deutlich größere Bildqualität.

Die Antennengalaxien sind ein kollidierendes Galaxienpaar, dessen Form durch die Kollision stark verzerrt wurde. Während uns das sichtbare Licht die Sterne in den Galaxien zeigt, ermöglicht Alma den Blick auf Objekte, die herkömmlichen Teleskopen völlig verborgen bleiben: die Wolken aus kaltem, dichtem Gas, aus denen neue Sterne entstehen. Die Beobachtungen wurden bei denjenigen Wellenlängen im Millimeter- und Submillimeterbereich durchgeführt, die besonders geeignet sind, um Kohlenmonoxidmoleküle in den ansonsten unsichtbaren sternbildenden Wasserstoffwolken zu entdecken.

Massereiche Ansammlungen von Gas finden sich nicht nur in den Zentren der beiden Galaxien, sondern auch in der chaotischen Zone, die direkt von der Kollision betroffen ist. Das dortige Gas hat eine Masse von mehreren Milliarden der Masse unserer Sonne – ein reicher Vorrat an Rohmaterial für die Entstehung zukünftiger Sterngenerationen. Beobachtungen wie diese öffnen ein neues Fenster ins Submillimeter-Universum, und sollen den Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, wie die Kollision von Galaxien die Geburt neuer Sterne auslöst.

Während der „Early Science“-Beobachtungen wird der Aufbau des Teleskops auf der Chajnantor-Hochebene in der unwirtlichen Atacama-Wüste in den chilenischen Anden weitergehen. Jede neue, für die Unbilden des Klimas gerüstete Antenne wird über Glasfaserkabel an das Gesamtsystem angeschlossen. Die Bilddaten jeder einzelnen Antenne werden von einem der schnellsten spezialisierten Supercomputer der Welt zu einem Gesamtbild verrechnet: dem Alma-Korrelator, der 17 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde ausführen kann.

Eso / PH