ALMAs syklus 13: rekordpågang og nye Band 2-mottakere

Hva ALMA er, og hvorfor teleskopet ser på millimeterbølger

ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, består av 66 antenner på Chajnantor-platået nord i Chile. De arbeider sammen ved hjelp av interferometri: hver antenne fanger opp signalet fra det samme objektet, og en sentral datamaskin setter sammen målingene. Resultatet blir like skarpt som et bilde fra én enkelt antenne med en diameter lik den lengste avstanden mellom antennene, og hos ALMA er den opptil 16 kilometer.

ALMA observerer millimeter- og submillimeterbølger, radiobølger, som er en form for lys som øyet ikke kan se. De er viktige fordi stjerner og planeter blir til i kalde, mørke skyer av gass og støv som gløder nettopp på disse bølgelengdene, og støvet som skjuler slike skyer for teleskoper som ser i synlig lys, hindrer ikke ALMA. Svært fjerne galakser dukker også opp her, fordi universets utvidelse har strukket strålingen fra dem ut til millimeterområdet. Lufta absorberer og forsinker slike bølger, selv 5 000 meter over havet i den tørre Atacamaørkenen, og derfor måler ALMA vanndampen i den retningen hver antenne peker, og korrigerer for den.

Slik fordeles observasjonstiden

ALMA arbeider i årlige sykluser, og syklus 13 varer fra 1. oktober 2026 til 30. september 2027. Søknader kunne sendes inn fra 19. mars til 23. april 2026. Observatoriet fikk 1 839 søknader, som til sammen ba om 37 471 timer på 12-meter Array, hovedgruppen av antenner med 12 meters diameter. Begge tallene er de høyeste i noen ALMA-syklus hittil. Nominelt var det 4 300 timer å fordele på 12-meter Array, så det ble søkt om 8,7 ganger så mye tid som det var plass til. Astronomer sier da at tiden er overtegnet.

Rangeringen bygger på fagfellevurdering, det vil si at andre astronomer bedømmer søknadene. En komité på 20 medlemmer og en leder, med hjelp fra 80 eksterne fagfeller, vurderte de 47 søknadene om Large Programs, de største prosjektene. Resten av søknadene ble vurdert av 1 216 astronomer, som til sammen skrev nesten 17 900 vurderinger. Rangeringen ble deretter veid opp mot praktiske begrensninger: været, hvilke mottakere som er tilgjengelige, hvordan antennene er stilt opp, og hvor på himmelen objektene står.

Til slutt fikk 229 søknader de beste karakterene, A eller B, slik at omtrent 12 % av søknadene nådde opp. De fikk tildelt 4 257 timer på 12-meter Array, 2 089 timer på 7-meter Array og 1 739 timer på Total Power Array, en gruppe antenner som måler hver for seg i stedet for å virke sammen som et interferometer. Tallet for 12-meter Array ligger litt under de 4 300 timene som var tilgjengelige, fordi noen uferdige observasjoner med karakteren A fra syklus 12 etter planen skulle overføres til syklus 13.

Dette er nytt i syklus 13

Den viktigste nyheten er Band 2, en mottaker som dekker omtrent 67 til 116 gigahertz. Regner vi om fra frekvens til bølgelengde, blir det omtrent 2,6 til 4,5 millimeter. Band 2 er den siste av ALMAs ti planlagte mottakere som blir tatt i bruk, og den lar astronomene observere overganger i molekyler, altså signaler som molekylene sender ut. Slike signaler avslører kald gass i den interstellare materien og i nære og fjerne galakser. Interessen var stor: 210 søknader ba om Band 2, og målt i observasjonstid var Band 2 den fjerde mest etterspurte mottakeren, mens Band 6 og 7 sto for den største delen av timene det ble søkt om.

Fire nye Large Programs skal undersøke omgivelsene rundt aldrende stjerner, kartlegge stjernedannelsen med dype observasjoner av et lite himmelfelt der vi ser langt ut forbi vår egen galakse, følge planetdannende skiver fra de tidligste stadiene – mens de ennå ligger skjult i gass og støv – til senere stadier, og spore hvordan fast stoff utvikler seg der planetsystemer blir til. Det ble også sendt inn rekordmange felles søknader, 91, som vil kombinere ALMA med James Webb-romteleskopet, radioteleskopet Very Large Array i USA eller ESOs Very Large Telescope.

En større endring kommer senere. Wideband Sensitivity Upgrade, en oppgradering av båndbredde og følsomhet, skal minst doble frekvensområdet mottakerne kan registrere samtidig, og erstatte korrelatoren, datamaskinen som setter sammen signalene fra antennene. ALMA regner med at de første trinnene er på plass rundt 2030.

Dette kan du følge med på

Du kan ikke selv rette ALMA mot himmelen: tiden går bare til forskningssøknadene som er valgt ut gjennom fagfellevurderingen beskrevet ovenfor. Det du kan følge med på, er resultatene. Titler, sammendrag og forskergrupper for de høyest prioriterte prosjektene i syklus 13 er offentlige på ALMA Science Portal, og observatoriet publiserer kunngjøringer og «ukens bilde», som fritt kan brukes videre så lenge kilden oppgis.