SkyFlux
ALMA 13. vaatlustsükkel: rekordnõudlus ja uued Band 2 vastuvõtjad
Avaldatud · Uuendatud
Tšiilis asuv ALMA observatoorium alustas 1. oktoobril 2026 oma kolmeteistkümnendat vaatlustsüklit ja huvi oli rekordiline: astronoomid taotlesid observatooriumi peamise, 12-meetristest antennidest koosneva võrgu vaatlusaega peaaegu üheksa korda nii palju, kui seda pakuti. Esimest korda said kõik taotlejad kasutada ka uusi vastuvõtjaid nimega Band 2.
Mis on ALMA ja miks see vaatleb millimeeterlaineid
ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) koosneb 66 antennist, mis asuvad Põhja-Tšiilis Chajnantori platool. Antennid töötavad koos interferomeetria abil: kõik võtavad vastu sama objekti kiirgust ja keskne arvuti ühendab nende signaalid. Tulemus on sama terav kui pilt ühest hiiglaslikust antennist, mille läbimõõt oleks võrdne antennide suurima vahekaugusega. ALMA-l ulatub see vahekaugus 16 kilomeetrini.
ALMA vaatleb millimeeter- ja submillimeeterlaineid. Need on raadiolained ehk samasugune elektromagnetkiirgus nagu valgus, ainult et silm seda ei näe. Neil lainepikkustel tasub vaadelda, sest tähed ja planeedid tekivad külmades ja pimedates gaasi- ja tolmupilvedes, mis kiirgavad just selliseid laineid. Tolm, mis peidab selliseid pilvi optiliste teleskoopide eest, ALMA vaadet ei varja. Ka väga kauged galaktikad paistavad millimeeterlainetes, sest Universumi paisumine on nende kiirguse lainepikkuse venitanud millimeetriteni. Õhk neelab osa neist lainetest ja aeglustab ülejäänuid isegi 5000 meetri kõrgusel kuivas Atacama kõrbes. Seepärast mõõdab ALMA veeauru hulka iga antenni vaatesuunas ja parandab mõõtmisi selle järgi.
Kuidas vaatlusaega jagatakse
ALMA töötab aastaste tsüklitena; 13. tsükkel kestab 1. oktoobrist 2026 kuni 30. septembrini 2027. Taotlusi sai esitada 19. märtsist 23. aprillini 2026. Observatoorium sai neid 1839 ja neis küsiti 12-meetriste antennide võrgu (12 m Array) vaatlusaega kokku 37 471 tundi. Mõlemad arvud on ALMA senise ajaloo suurimad. Selle võrgu jaoks oli nominaalselt ette nähtud 4300 tundi, nii et aega taotleti 8,7 korda nii palju, kui seda oli jagada. Sellist suhet nimetavad astronoomid ülenõudluseks (ingl oversubscription).
Taotluste pingerea paneb paika vastastikune hindamine: taotlusi hindavad teised astronoomid. Suurprogrammide (ingl Large Programs) ehk kõige mahukamate projektide 47 taotlust hindas komitee, kuhu kuulus 20 liiget ja esimees; komiteed abistas 80 välist eksperti. Ülejäänud taotlusi hindas 1216 astronoomi, kes kirjutasid kokku ligi 17 900 hinnangut. Seejärel arvestati pingereas praktilisi piiranguid: ilmastikku, vastuvõtjate kättesaadavust, antennide paigutust ja vaatlusobjektide asukohta taevas.
Lõpuks said ühe kahest kõrgeimast hindest, A või B, 229 taotlust — umbes 12% kõigist. Neile jagati 12-meetriste antennide võrgul 4257 tundi, 7-meetriste antennide võrgul (7 m Array) 2089 tundi ja Total Power Array antennidel 1739 tundi. Total Power Array antennid töötavad igaüks omaette, mitte interferomeetrina. Jaotatud aeg jäi 12-meetriste antennide võrgul pisut alla pakutud 4300 tunni, sest osa 12. tsüklis hinde A saanud vaatlusi oli lõpetamata ja need pidid eeldatavasti jätkuma 13. tsüklis.
Mis on 13. tsüklis uut
Peamine uudis on Band 2: vastuvõtjad, mis katavad sagedusala umbes 67–116 gigahertsi. Meie arvutuse järgi on see lainepikkusena ligikaudu 2,6–4,5 millimeetrit. Band 2 on ALMA kümnest kavandatud sagedusalast viimane, mis kasutajatele avati. Selle abil saab vaadelda molekulide spektrijooni ehk kindlaid sagedusi, millel molekulid kiirgavad. Need jooned näitavad, kus on külma gaasi — nii tähtedevahelises keskkonnas kui ka lähedastes ja kaugetes galaktikates. Huvi oli suur: Band 2 vastuvõtjaid sooviti kasutada 210 taotluses ja taotletud vaatlusaja järgi oli see neljas kõige nõutum sagedusala. Kõige rohkem tunde taotleti aga Band 6 ja Band 7 jaoks.
13. tsüklisse kuulub ka neli uut suurprogrammi. Üks uurib vananevate tähtede ümbrust. Teine teeb ühe taevaala süvavaatluse ja koostab selle põhjal ülevaate tähetekkest kaugetes galaktikates väljaspool Linnuteed. Kolmas jälgib protoplanetaarseid kettaid, kus tekivad planeedid, nende varaseimast, veel gaasi- ja tolmupilve peidetud järgust hilisemate järkudeni. Neljas uurib, kuidas muutub tahke aine seal, kus planeedisüsteemid tekivad. Ühistaotlusi esitati rekordarv — 91. Neis soovitakse ALMA vaatlusi ühendada James Webbi kosmoseteleskoobi, USA raadioteleskoobi Very Large Array või Euroopa Lõunaobservatooriumi (ESO) teleskoobi Very Large Telescope vaatlustega.
Suurem muutus tuleb hiljem. Uuendus nimega Wideband Sensitivity Upgrade (laiema sagedusriba ja suurema tundlikkuse uuendus) vähemalt kahekordistab sagedusvahemiku, mida vastuvõtjad korraga salvestavad, ja vahetab välja keskse arvuti, mis antennide signaalid ühendab. ALMA loodab, et esimesed etapid on valmis selle kümnendi lõpuks, umbes 2030. aastaks.
Mida saad ise jälgida
ALMA-d ei saa ise taevasse suunata: selle vaatlusaeg läheb ainult uurimistaotlustele, mis on valitud ülal kirjeldatud vastastikuse hindamise teel. Jälgida saad aga tulemusi. Kõrgeima prioriteediga 13. tsükli projektide pealkirjad, kokkuvõtted ja meeskonnad on avalikud ALMA Science Portalis. Observatoorium avaldab ka teadaandeid ja nädala pilte, mida võib allikale viidates vabalt kasutada.
Allikad ja litsentsid
- ALMA observatoorium, teadaanne „ALMA Cycle 13 Set to Begin“ — Sellest võtsime tsükli alguse ja lõpu kuupäevad, taotluste ja tundide arvu, hinded ja jaotatud vaatlusaja, hindajate ja hinnangute arvu ning andmed Band 2, suurprogrammide ja ühistaotluste kohta. https://www.almaobservatory.org/en/announcements/alma-cycle-13-set-to-begin/
- ALMA observatoorium, teadaanne „ALMA Cycle 13 Call for Proposals is Now Open“ — Sellest võtsime taotlusvooru kuupäevad, algselt pakutud 4300 tundi, antennide kuni 16 km suuruse vahekauguse ja selle, mida Band 2 abil vaadeldakse. https://www.almaobservatory.org/en/announcements/alma-cycle-13-call-for-proposals-to-open-soon/
- ALMA observatoorium, „How ALMA works“ — Sellest võtsime 66 antenni, interferomeetria tööpõhimõtte, kiirguse neeldumise atmosfääris 5000 meetri kõrgusel ja veeauru järgi tehtava paranduse. https://www.almaobservatory.org/en/about-alma/how-alma-works/
- ALMA observatoorium, „ALMA Wideband Sensitivity Upgrade“ ja „ALMA2030 WSU“ — Sellest võtsime, miks tähed ja planeedid sünnivad just külmades ja pimedates piirkondades, ning uuenduse eesmärgid ja ajakava. https://www.almaobservatory.org/en/almas-next-frontier-the-wideband-sensitivity-upgrade/ ja https://www.almaobservatory.org/en/scientists/alma-2030-wsu/
- ALMA observatoorium, „Capabilities“ ja autoriõiguse teade — Sellest võtsime, et kaugete galaktikate kiirgus on venitatud millimeeterlaineteks, ning litsentsi, mille järgi võib observatooriumi pilte ja teadaandeid allikale viidates kasutada. https://www.almaobservatory.org/en/about-alma/how-alma-works/capabilities/ ja https://www.almaobservatory.org/en/copyright-notice/
- Meie oma arvutused — Band 2 lainepikkused arvutasime, jagades valguse kiiruse sagedusega. Kontrollisime ka, et 37 471 tunni ja 4300 tunni suhe on 8,7, nagu ALMA teatas.
