ALMA's cyklus 13: rekordefterspørgsel og nye Band 2-modtagere

Hvad ALMA er, og hvorfor millimeterbølger er vigtige

ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, består af 66 antenner på Chajnantor-plateauet i det nordlige Chile. De arbejder sammen ved hjælp af interferometri: Hver antenne registrerer signalet fra det samme objekt, og en central computer kombinerer optagelserne. Resultatet bliver lige så skarpt som et billede fra én enkelt parabol, hvis diameter svarer til den største afstand mellem antennerne, og ved ALMA er den op til 16 kilometer.

ALMA observerer millimeter- og submillimeterbølger, det vil sige radiobølger, som er en form for lys, øjet ikke kan se. De er vigtige, fordi stjerner og planeter dannes i kolde, mørke skyer af gas og støv, som lyser ved netop disse bølgelængder, og det støv, der skjuler skyerne for optiske teleskoper, spærrer ikke for ALMA's udsyn. Meget fjerne galakser viser sig også her, fordi Universets udvidelse strækker bølgelængden af deres stråling ud, så den havner i millimeterområdet. Luften absorberer og forsinker sådanne bølger, selv i 5.000 meters højde i den tørre Atacamaørken, og derfor måler ALMA vanddampen langs hver antennes synslinje og korrigerer for den.

Sådan bliver observationstiden fordelt

ALMA arbejder i årlige cyklusser, og cyklus 13 løber fra den 1. oktober 2026 til den 30. september 2027. Ansøgninger kunne indsendes fra den 19. marts til den 23. april 2026. Observatoriet modtog 1.839 ansøgninger, som tilsammen bad om 37.471 timer på 12 m Array — begge tal er de højeste i nogen ALMA-cyklus hidtil. På 12 m Array var der nominelt 4.300 timer til rådighed, så der blev bedt om 8,7 gange den tilgængelige tid, et forhold, som astronomer kalder overtegning.

Rangordningen bestemmes ved fagfællebedømmelse, det vil sige, at andre astronomer vurderer ansøgningerne. Et udvalg på 20 medlemmer og en formand bedømte med hjælp fra 80 eksterne bedømmere de 47 ansøgninger om Large Programs, de største projekter. De øvrige ansøgninger blev vurderet af 1.216 astronomer, som tilsammen skrev næsten 17.900 bedømmelser. Derefter blev rangordningen holdt op mod de praktiske begrænsninger: vejret, hvilke modtagere der er til rådighed, hvordan antennerne er stillet op, og hvor målene står på himlen.

Til sidst fik 229 ansøgninger de højeste karakterer, A eller B, hvilket betyder, at omkring 12 % af ansøgningerne blev godkendt. De fik tildelt 4.257 timer på 12 m Array, 2.089 timer på 7 m Array og 1.739 timer på Total Power Array, en gruppe paraboler, der arbejder hver for sig og ikke som et interferometer. Tallet for 12 m Array er lidt lavere end de 4.300 udbudte timer, fordi en del uafsluttede observationer med karakteren A fra cyklus 12 forventedes at blive overført til cyklus 13.

Det nye i cyklus 13

Den største nyhed er Band 2, en modtager, der dækker omkring 67 til 116 gigahertz. Omregnet fra frekvens svarer det til bølgelængder på cirka 2,6 til 4,5 millimeter. Det er det sidste af ALMA's ti planlagte modtagerbånd, der tages i brug, og med det kan astronomerne observere molekylære overgange, altså signaler, som molekyler udsender. Signalerne afslører kold gas i det interstellare medium og i nære og fjerne galakser. Interessen var stor: 210 ansøgninger bad om Band 2, som dermed blev nummer fire blandt de mest efterspurgte bånd målt i observationstid, mens Band 6 og 7 tegnede sig for den største del af de ønskede timer.

Fire nye Large Programs skal undersøge omgivelserne omkring aldrende stjerner, kortlægge stjernedannelsen gennem dybe observationer af et fjernt himmelfelt uden for vores egen galakse, følge planetdannende skiver fra de tidligste stadier, hvor skiverne stadig er indlejret i gas og støv, til senere stadier og spore, hvordan fast materiale udvikler sig dér, hvor planetsystemer tager form. Desuden blev der indsendt rekordmange fælles ansøgninger, i alt 91, om at kombinere ALMA med James Webb-rumteleskopet, det amerikanske radioteleskop Very Large Array eller ESO's Very Large Telescope.

En større ændring kommer senere. Wideband Sensitivity Upgrade (en opgradering, der skal øge følsomheden over et bredere frekvensområde) vil mindst fordoble det frekvensområde, modtagerne registrerer på én gang, og udskifte korrelatoren, den computer, der kombinerer antennernes signaler. ALMA forventer, at de første etaper er på plads ved udgangen af dette årti, omkring 2030.

Det kan du selv følge med i

Du kan ikke selv rette ALMA mod himlen: Tiden går kun til de forskningsansøgninger, som er udvalgt ved den fagfællebedømmelse, der er beskrevet ovenfor. Det, du kan følge med i, er resultaterne. Titler, resuméer og forskerhold for de højest prioriterede projekter i cyklus 13 er offentlige på ALMA Science Portal, og observatoriet udgiver meddelelser og ugens billeder, som frit må genbruges med kildeangivelse.