ALMA, al via il Ciclo 13: richieste record e la nuova Banda 2

Che cos’è ALMA e perché osserva le onde millimetriche

ALMA, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, è formato da 66 antenne sull’altopiano di Chajnantor, nel nord del Cile. Le antenne lavorano insieme grazie all’interferometria: ognuna registra il segnale dello stesso oggetto e un computer centrale combina le registrazioni. Il risultato è un’immagine nitida quanto quella di un’unica parabola con un diametro pari alla distanza massima tra le antenne, che ad ALMA arriva a 16 chilometri.

ALMA osserva le onde millimetriche e submillimetriche, onde radio che sono anch’esse luce, ma invisibile all’occhio. Sono importanti perché stelle e pianeti nascono in nubi fredde e scure di gas e polvere che brillano proprio a queste lunghezze d’onda, e la polvere che nasconde le nubi ai telescopi per la luce visibile non impedisce ad ALMA di vederle. Anche le galassie molto lontane si osservano con ALMA: l’espansione dell’universo sposta la loro radiazione fino alle lunghezze d’onda millimetriche. L’aria assorbe e ritarda queste onde anche a 5000 metri di quota, nel deserto secco di Atacama, perciò ALMA misura il vapore acqueo lungo la linea di vista di ciascuna antenna e ne corregge l’effetto.

Come si assegna il tempo di osservazione

ALMA lavora per cicli annuali e il Ciclo 13 va dal 1° ottobre 2026 al 30 settembre 2027. Le proposte di osservazione si potevano presentare dal 19 marzo al 23 aprile 2026. L’osservatorio ne ha ricevute 1839, che chiedevano in tutto 37.471 ore sull’Array da 12 metri: due numeri mai raggiunti in nessun ciclo precedente di ALMA. L’Array da 12 metri offriva nominalmente 4300 ore, quindi le richieste erano 8,7 volte il tempo disponibile. Gli astronomi chiamano questo squilibrio tra richiesta e offerta oversubscription.

La graduatoria nasce dalla revisione tra pari (peer review): a giudicare le proposte sono altri astronomi. Un comitato di 20 membri più un presidente, con l’aiuto di 80 valutatori esterni, ha esaminato le 47 proposte di Large Program, i progetti più grandi. Le altre proposte sono state valutate da 1216 astronomi, che hanno scritto in tutto quasi 17.900 revisioni. La graduatoria è stata poi adattata ai vincoli pratici: il meteo, la disponibilità dei ricevitori, la configurazione dell’array e la posizione degli oggetti in cielo.

Alla fine 229 proposte hanno ottenuto i voti più alti, A o B, con un tasso di accettazione di circa il 12%. A queste proposte sono andate 4257 ore sull’Array da 12 metri, 2089 ore sull’Array da 7 metri e 1739 ore sul Total Power Array, un gruppo di parabole che lavorano ciascuna per conto proprio e non come interferometro. Per l’Array da 12 metri la cifra è un po’ inferiore alle 4300 ore offerte perché si prevedeva che alcune osservazioni con voto A del Ciclo 12, non ancora concluse, sarebbero proseguite nel Ciclo 13.

Le novità del Ciclo 13

La novità principale è la Banda 2, un ricevitore che copre all’incirca le frequenze tra 67 e 116 gigahertz. In lunghezza d’onda, questo intervallo va da circa 2,6 a circa 4,5 millimetri. È l’ultima delle dieci bande di ricevitori previste per ALMA a diventare disponibile, e permette di osservare le transizioni molecolari, cioè i segnali emessi dalle molecole, che rivelano il gas freddo nel mezzo interstellare e nelle galassie vicine e lontane. L’interesse è stato forte: 210 proposte chiedevano la Banda 2, che è così la quarta banda più richiesta per tempo di osservazione, mentre la quota maggiore delle ore richieste riguardava le Bande 6 e 7.

Quattro nuovi Large Program studieranno, rispettivamente: i dintorni di stelle che stanno invecchiando; la formazione stellare, con un censimento che in una porzione di cielo si spinge fino all’universo lontano, al di là della nostra Galassia; i dischi in cui nascono i pianeti, dalle prime fasi, quando sono ancora immersi nella nube che li circonda, fino a quelle successive; e l’evoluzione della materia solida là dove si formano i sistemi planetari. Sono state inoltre presentate 91 proposte congiunte, un record, per combinare ALMA con il telescopio spaziale James Webb, con il radiotelescopio statunitense Very Large Array o con il Very Large Telescope dell’ESO.

Un cambiamento più grande arriverà più avanti. Il Wideband Sensitivity Upgrade (un potenziamento della sensibilità a banda larga) renderà almeno due volte più ampio l’intervallo di frequenze che i ricevitori registrano contemporaneamente e sostituirà il correlatore, il computer che combina i segnali delle antenne. ALMA prevede che le prime fasi del potenziamento siano pronte entro la fine di questo decennio, intorno al 2030.

Che cosa puoi seguire

ALMA non lo puoi puntare tu verso il cielo: il suo tempo va soltanto ai progetti di ricerca scelti con la revisione tra pari descritta sopra. Quello che puoi seguire sono i risultati. Titoli, riassunti e gruppi di ricerca dei progetti a priorità più alta del Ciclo 13 sono pubblici sull’ALMA Science Portal, e l’osservatorio pubblica annunci e immagini della settimana che si possono riutilizzare liberamente, citando la fonte.