ALMA:s cykel 13: rekordefterfrågan och nya mottagare i Band 2

Vad ALMA är och varför teleskopet studerar millimetervågor

ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, består av 66 antenner på Chajnantorplatån i norra Chile. De arbetar tillsammans genom interferometri: varje antenn registrerar signalen från samma objekt, och en central dator kombinerar mätningarna. Resultatet blir lika skarpt som en bild från en enda parabol vars diameter är lika stor som det längsta avståndet mellan antennerna – och hos ALMA är det upp till 16 kilometer.

ALMA observerar millimeter- och submillimetervågor. Det är radiovågor, alltså ett slags ljus som ögat inte kan se. De är viktiga eftersom stjärnor och planeter bildas i kalla, mörka moln av gas och stoft som lyser just på de här våglängderna, och stoftet, som döljer molnen i synligt ljus, hindrar inte ALMA från att se dem. Även mycket avlägsna galaxer syns för ALMA, eftersom universums expansion sträcker ut våglängden på deras strålning så att den hamnar i millimeterområdet. Luften absorberar och fördröjer sådana vågor, till och med på 5 000 meters höjd i den torra Atacamaöknen. Därför mäter ALMA vattenångan i siktlinjen för varje antenn och korrigerar för den.

Så fördelas observationstiden

ALMA arbetar i årliga cykler, och cykel 13 pågår från 1 oktober 2026 till 30 september 2027. Ansökningar kunde lämnas in från 19 mars till 23 april 2026. Observatoriet fick in 1 839 stycken, och sammanlagt begärdes 37 471 timmar på 12-m Array, nätet av antenner med 12 meters diameter. Båda siffrorna är de högsta i någon ALMA-cykel hittills. På 12-m Array fanns nominellt 4 300 timmar att fördela, så den begärda tiden var 8,7 gånger så stor som den tillgängliga. Det förhållandet kallar astronomer överteckning.

Rangordningen bygger på kollegial granskning, vilket betyder att andra astronomer bedömer ansökningarna. En kommitté med 20 ledamöter och en ordförande bedömde, med hjälp av 80 externa granskare, de 47 ansökningarna till Large Programs, de största projekten. Övriga ansökningar granskades av 1 216 astronomer, som tillsammans skrev nästan 17 900 bedömningar. Därefter vägdes rangordningen mot praktiska begränsningar: vädret, vilka mottagare som fanns tillgängliga, hur antennerna var utplacerade och var målen står på himlen.

Till sist fick 229 ansökningar de högsta betygen, A eller B, vilket betyder att omkring 12 % av ansökningarna gick igenom. De tilldelades 4 257 timmar på 12-m Array, 2 089 timmar på 7-m Array och 1 739 timmar på Total Power Array, en grupp paraboler som observerar var för sig i stället för som en interferometer. Siffran för 12-m Array ligger något under de 4 300 timmar som erbjöds, eftersom en del observationer med betyget A från cykel 12, som inte hade hunnit genomföras, väntades föras över till cykel 13.

Det här är nytt i cykel 13

Den viktigaste nyheten är Band 2, ett mottagarband som täcker ungefär 67 till 116 gigahertz. Omräknat till våglängd blir det omkring 2,6 till 4,5 millimeter. Band 2 är det sista av ALMA:s tio planerade mottagarband som tas i bruk, och med det kan astronomer observera molekylövergångar, alltså signaler som molekyler sänder ut. Med signalerna går det att spåra kall gas i det interstellära mediet och i både närbelägna och avlägsna galaxer. Intresset var stort: 210 ansökningar gällde Band 2, vilket gör det till det fjärde mest efterfrågade bandet räknat i observationstid. Flest timmar begärdes i Band 6 och 7.

Fyra nya Large Programs ska studera omgivningen kring åldrande stjärnor, inventera stjärnbildningen i avlägsna galaxer genom en djup kartläggning av ett område på himlen, följa planetbildande skivor från de tidigaste stadierna, då de ännu är inbäddade i gas och stoft, till senare stadier, och spåra hur fast material förändras där planetsystem byggs upp. Dessutom lämnades ett rekordstort antal gemensamma ansökningar in, 91 stycken, för att kombinera ALMA med rymdteleskopet James Webb, USA:s radioteleskop Very Large Array eller ESO:s Very Large Telescope.

En större förändring kommer längre fram. Wideband Sensitivity Upgrade, en uppgradering för bredare frekvensband och högre känslighet, ska minst fördubbla det frekvensområde som mottagarna registrerar samtidigt och ersätta korrelatorn, den dator som kombinerar antennernas signaler. ALMA räknar med att de första etapperna är på plats i slutet av det här decenniet, omkring 2030.

Det här kan du följa

Du kan inte själv rikta ALMA mot himlen: tiden går bara till de forskningsansökningar som har valts ut genom den kollegiala granskning som beskrivs ovan. Det du kan följa är resultaten. Titlar, sammanfattningar och forskarlag för de högst prioriterade projekten i cykel 13 finns öppet tillgängliga på ALMA Science Portal, och observatoriet publicerar nyheter och veckans bilder som får återanvändas fritt om källan anges.