A L M A GRAN CONJUNTO MILIMÉTRICO DE ATACAMA
(Sitio no oficial)
INTRODUCCIÓN
ALMA es la sigla en inglés de Gran
Conjunto Milimétrico / submilimétrico de
Atacama (Atacama Large Millimeter/
submillimeter Array), actualmente rebautizado el español como Gran Conjunto de Radiotelescopios de Atacama. Será un
observatorio formado por 66 antenas, o radiotelescopios, de
alta precisión que observarán el Universo en
longitudes de onda milimétricas y submilimétricas. ALMA, que comenzará sus observaciones científicas en el 2011 está ubicado en el Llano
de Chajnantor, en la comuna de San
Pedro de Atacama, a 5 000 metros de
altura sobre el nivel del mar, en los
Andes chilenos, unos 35 kilómetros al norte del Trópico de Capricornio.
El llano de Chajnantor es el lugar ideal para ALMA debido a su extrema sequedad por lo que muy poca radiación submilimétrica va a ser absorbida y atenuada por el vapor de agua presente en la atmósfera. El conjunto utiliza las longitudes de onda milimétricas y submilimétricas para explorar los sectores más fríos del Universo.
Imagen 1: Panorámica de las antenas del Observatorio ALMA bajo la Vía Láctea, arqueándose como un arcoíris galáctico del polvo y estrellas sobre el llano de Chajnantor, en los Andes chilenos.
Mientras ALMA intenta captar los secretos del universo, Babak Tafreshi (twanight.org) y sus compañeros de la expedición ultra HD de ESO —buscan capturar la belleza y la grandeza de los observatorios de ESO y su entorno inusual. (Haga clik en la imagen para agrandar.)
Imagen 2: Babak Tafreshi, uno de los Fotógrafos embajadores de ESO, ha captado la imagen con tiempo de las antenas de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) poniendo el centro el Polo sur Celeste. Crédito: Tafreshi/ESO.
Este observatorio está cambiando la
investigación astrofísica del Universo
frío, regiones que son oscuras en
luz visible pero que brillan intensamente
en la sección milimétrica del espectro
electromagnético. Abre a los
astrónomos una nueva ventana hacia los
orígenes cósmicos, ALMA investigará
las primeras estrellas y galaxias, y obtendrá imágenes directas de la formación de los planetas.
Podrá observar el gas molecular y el polvo inrestelares, así como el remanente de la radiación del Big Bang. ALMA estudiará los componentes básicos de las estrellas, los sistemas planetarios de otras estrellas, galaxias y los orígenes de la vida, buscando responder las profundas interrogantes de nuestros orígenes cósmicos.
Estos radiotelescopios operarán en longitudes de onda entre 0,3 y 9,6 milímetros, donde la atmósfera de la Tierra es muy
transparente, especialmente en un sitio a gran altura y de ambiente seco como Chajnantor. Esto permitirá entregar a los astrónomos una sensibilidad y resolución
sin precedentes. El conjunto, que en su primera etapa contempla hasta 66 antenas de 12 metros y 7 metros de diámetro de ALMA tendrá líneas de base
reconfigurables, que irán desde 150 metros hasta 18 kilómetros. La resolución será tan fina que alcanzará
0.005" en sus más altas frecuencias, 10 veces mejor que el Telescopio Espacial Hubble.
Este instrumento astronómico está destinado a producir imágenes y espectroscopía en el rango milimétrico y
sub-milimétrico, ofreciendo a los científicos la capacidad de cubrir un rango de radiofrecuencias que complementa
el ofrecido por otros instrumentos de investigación de nuestra era, el VLT, el HST, los telescopios Gemini, Keck, y los que se construirán en el futuro, como el EVLA (Expanded Very Large Array), el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el GSMT (Giant Segmented Mirror Telescope), el TMT (Therty meter Telescope) y el JWST (James Webb Space Telescope).
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) o Gran Conjunto de Radiotelescopios de Atacama, es una instalación astronómica internacional, administrada por un consorcio donde participan Europa, Estados Unidos de América, Canadá, Taiwán y Japón, en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado en Europa por ESO, en América del Norte por la fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos (NSF) en cooperación con Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC), el Consejo Nacional de Ciencias (NSC) de Taiwán; y por el Instituto Nacional de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán. La construcción y operaciones de ALMA en Europa están lideradas por ESO; en América del Norte por el National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI); y en Asia Oriental por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). El Joint ALMA Observatory (JAO) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operación de ALMA.
(26 Sept. 2014 - ESO) El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ha tenido éxito probando una antena en la configuración más amplia del conjunto logrado hasta la fecha, vale decir, la línea de base de mayor longitud jamás lograda por ALMA. Con ello, las capacidades de ALMA se amplían considerablemente e implica que uno de los tres brazos extendidos se ha potenciado con éxito. Con líneas de base de mayor longitud, se aumenta la capacidad del radiotelescopio para detectar detalles más finos, permitiendo a los astrónomos obtener mayor información acerca de los objetos observados en el Universo.
Imagen: Los telescopios de ALMA repartidos por la meseta de Chajnantor, en el norte de Chile. Foto: ESO. (Haga click en la imagen para agrandar)
Lore, uno de los dos transportadores de antenas de ALMA fabricados a la medida del proyecto, realizó su primer viaje a lo largo del brazo en Pampa la Bola y por primera vez reubicó la antena en una posición a siete kilómetros de distancia respecto a su vecina más lejana. Con ello se ha conseguido una línea de base 4 veces más grande que la disponible actualmente para comunidad científica de ALMA. Otras pruebas y líneas de base mayores están siendo efectuadas.
Catherine Vlahakis, líder del programa científico de la campaña para la línea de base larga de ALMA, declaró: “al potenciar con éxito la antena, por primera vez, mediante su ubicación a mayores distancias se marca un importante paso técnico para aumentar la capacidad de ALMA para ver objetos en el Universo con detalles finos”.
Ed Fomalont, científico líder de la campaña para la línea de base larga de ALMA, explicó que “la combinación de las señales desde las antenas produce patrones denominados franjas. Las franjas medidas por la antena, a siete kilómetros de distancia, consiguieron la suficiente pureza y fuerza que será necesaria para obtener imágenes de gran nitidez cuando se trasladen otras antenas adicionales a estas líneas de base largas”.
Catherine Vlahakis agregó que “este es el primer paso dentro de un proceso de traslado de varias antenas a mayores distancias. Una vez que el resto de las antenas haya sido reubicada, podremos comenzar observaciones de prueba de objetos astronómicos con una mayor resolución angular y, por lo tanto, en el mayor detalle que haya logrado ALMA hasta el momento”.
Las observaciones que pondrán a prueba plenamente las configuraciones extendidas del conjunto continuarán durante los próximos dos meses. Si todo resulta como se ha planeado, este proceso proporcionará a los astrónomos los conocimientos requeridos para ofrecer observaciones con líneas de base larga a la comunidad científica.
(11 Sept. 2014, ALMA) El conjunto de radiotelescopios de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) alcanzó una nueva meta, tras desplegar plenamente su visión en el espectro submilimétrico, formado por longitudes de onda de luz cósmica que encierran información fascinante sobre el frío y oscuro Universo distante.
Para demostrar sus nuevas capacidades, el equipo de puesta en marcha publicó una nueva imagen del planeta Urano tal como se ve en el espectro submilimétrico de este tipo de luz. La imagen —obtenida con los receptores de banda 10 de ALMA, que captan las frecuencias más altas— revela el frío resplandor de la atmósfera del planeta, cuyas temperaturas pueden bajar a -224 grados Celsius y le valen el estatus de planeta más frío del Sistema Solar.
Con su capacidad incrementada, ALMA permitirá a los astrónomos y científicos planetarios estudiar y vigilar los cambios de temperatura que ocurran en la atmósfera de Urano y de otros planetas gigantes de nuestro Sistema Solar de maneras antes imposibles de realizar.
ALMA observa el cosmos mediante un conjunto de receptores calibrados con gran precisión que se instalan dentro de cada una de las 66 antenas. Cada tipo de receptor es sensible a una determinada banda, o rango de longitudes de onda del espectro electromagnético. Los receptores de banda 10, que captan las frecuencias más altas, han sido instalados y probados en la mayoría de las antenas de ALMA, y durante los próximos meses se instalarán e incorporarán los receptores restantes.
(13 Marzo, 2013, ALMA y otros) Desde una carpa instalada en el centro de control de los radiotelescopios de ALMA, el Presidente de Chile, Sebastián Piñera comandó el inicio oficial de las operaciones del observatorio. Para ello le pidió a "Antonio", un ingeniero que opera en las alturas de Chajnantor, que iniciara las operaciones apuntando las antenas al centro de la Vía Láctea. Este dio la orden y pudimos ver como las 57 antenas que ya están operando en el observatorio, giraban al mismo tiempo apuntando hacia el centro de la Galaxia. Fue impresionante.
Luego de este conmovedor momento, Piñera fue abrazado efusivamente por el Director de la ESO.
Durante la ceremonia se presentó un video donde los habitantes de Atacama y los trabajadores de ALMA comparten sus bendiciones y entregan sus agradecimientos a la pachamama. La comunidad indígena de la zona realizó una ceremonia tradicional para la tierra sobre la cual el observatorio ALMA está construido.
(3 Enero, 2013 - ESO/CA) Utilizando el radiotelescopio ALMA (the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un grupo internacional de astrónomos, encabezados por el chileno Simon Casassus (Universidad de Chile, Chile) han podido captar por primera vez una etapa clave en el proceso de formación de planetas gigantes. Observaron como grandes corrientes de gas fluyen a través de un espacio presente en el disco de material que se encuentra alrededor de una estrella joven. Estas son las primeras observaciones directas de estas corrientes, que se cree son originadas por planetas gigantes que toman el gas a medida que crecen. El resultado se publicó el 2 de enero de 2013, en la revista Nature.
Imagen Izquierda: observaciones realizadas con el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) del disco de gas y polvo cósmico en torno a la joven estrella HD 142527, donde se muestran enormes chorros de gas fluyendo a través de un hueco en el disco. Se trata de las primeras observaciones directas de estos chorros, cuyo origen puede estar en planetas gigantes devorando gas a medida que crecen, y que supone una etapa clave en el nacimiento de estos planetas.
Como esta imagen está formada con datos obtenidos observando en la frecuencia de la luz de micro ondas, que no podemos ver se le han asignado colores, el polvo de la parte exterior del disco se muestra en rojo. El gas denso de los chorros que fluye a través del hueco, así como en la parte exterior del disco, se muestra en verde. El gas difuso del hueco central se muestra en azul. Los filamentos de gas pueden verse en las posiciones de las tres en punto y las diez en punto de un reloj, fluyendo desde la parte exterior del disco hacia el centro. El gas denso observado es HCO+, y el gas difuso es CO.
La parte exterior del disco tiene un tamaño de, aproximadamente, dos días luz. Si este fuera nuestro propio Sistema Solar, la sonda del Voyager 1 — el objeto hecho por el hombre más distante de la Tierra — estaría a en el límite interior del disco exterior.
Derecha: impresión artística del disco y los chorros de gas, a modo ilustrativo.
El equipo estudió la joven estrella HD 142527, localizada a más de 450 años luz de la Tierra, la que se encuentra rodeada por un disco de gas y polvo cósmico (los restos de la nube que dio origen a la estrella). Un espacio vacío divide el disco de polvo en dos partes, una interna y otra externa. Se cree que esta división ha sido moldeada por planetas gaseosos gigantes, de reciente formación, que van despejando sus órbitas a medida que rodean a la estrella. El disco interior se extiende desde la estrella hasta el equivalente a la órbita de Saturno en el Sistema Solar, mientras que el disco externo comienza unas 14 veces más afuera. El disco exterior no rodea a la estrella de manera uniforme, más bien parece una herradura, lo que probablemente ha sido ocasionado por el efecto gravitacional de los planetas gigantes en órbita.
De acuerdo con la teoría, los planetas gigantes crecen al tomar el gas del disco exterior, en corrientes que forman puentes a lo largo de la división en el disco.
“Los astrónomos han estado anticipando que estas corrientes efectivamente existen, pero esta es la primera vez que hemos sido capaces de verlas directamente", dice Casassus. “¡Gracias al nuevo telescopio ALMA, hemos sido capaces de obtener observaciones directas, que serán un aporte a las teorías actuales que intentan explicar cómo se forman los planetas!”
Casassus y su equipo utilizaron ALMA para observar el gas y el polvo cósmico alrededor de la estrella, obteniendo mayores detalles, y para alcanzar una perspectiva más cercana del astro, mucho más de lo que se había podido captar con telescopios anteriores. Las observaciones de ALMA, en longitudes de onda submilimétricas, no se ven afectadas por la luz de la estrella, que sí afecta a los telescopios infrarrojos o de luz visible. El vacío de material en el disco de polvo ya se conocía, pero ahora descubrieron restos de gas disperso en este espacio, además de dos corrientes de gas más densas que circulaban desde el disco exterior, a través del espacio divisorio, hacia el disco interior.
“Creemos que hay un planeta gigante oculto dentro, causando cada una de estas corrientes. Los planetas crecen a medida que capturan una parte del gas proveniente del disco exterior, pero ellos dejan escapar otra gran cantidad: el resto del gas lo rebasa y desemboca en el disco interior alrededor de la estrella”, dice Sebastián Pérez, un miembro del equipo, también de la Universidad de Chile.
Las observaciones dan respuesta a otra interrogante sobre el disco presente alrededor de la estrella HD 142527. Como la estrella central está todavía en formación, al tomar material del disco interno, este ya debiese haber sido devorado, si no fuese capaz de mantener de algún modo su mismo estado. El equipo descubrió que la velocidad a la cual el gas sobrante fluye hacia el disco interno, es la velocidad adecuada para mantenerlo totalmente recargado, y para alimentar a la estrella en desarrollo.
Otro descubrimiento importante es la detección de gas disperso en el espacio del disco. "Los astrónomos han estado buscando este gas por mucho tiempo, pero hasta ahora sólo teníamos evidencia indirecta del mismo. Ahora, con ALMA, podemos verlo directamente", explica Gerrit van der Plas, otro miembro del equipo de la Universidad de Chile.
Este gas residual es una prueba más de que las corrientes son causadas por planetas gigantes, y no por objetos aún más grandes, como una estrella compañera. "Una segunda estrella habría eliminado cualquier elemento en este espacio, sin dejar ningún resíduo de gas. Al analizar la cantidad de gas residual, podemos determinar las masas de los objetos que lo toman", Añade Pérez.
¿Qué sucede con los planetas? Casassus explica que, a pesar de que el equipo no los pudo detectar de manera directa, él no se sorprende. “Hemos buscado estos planetas con instrumentos infrarrojos de última generación instalados en otros telescopios. Sin embargo, creemos que estos planetas en formación aún se encuentran inmersos en lo profundo de las corrientes de gas, que son prácticamente opacas. Por lo tanto, pueden haber pocas posibilidades de captarlos directamente”.
Sin embargo, los astrónomos desean saber más acerca de estos supuestos planetas, analizando tanto las corrientes de gas como el gas que aún queda disperso. El telescopio ALMA está todavía en construcción, y aún no ha alcanzado su máxima capacidad. Cuando esté completo, su visión será aún más aguda, y las nuevas observaciones de las corrientes podrían permitir que el equipo determine las propiedades de los planetas, incluyendo sus masas.
Información adicional
Este estudio fue presentado en un artículo denominado “Flows of gas through a protoplanetary gap” (Flujos de gas a través de una brecha de material en un disco protoplanetario)", que aparecerá en la revista Nature el 2 de enero de 2013.
NUEVA EDICIÓN 2010-2014
Imagen: Encuentre a las Antennae, en Corvus, al Sur de Virgo. No es fácil, ya que se ven con magnitud aparente 11, muy débiles.
Hace 1,2 mil millones de años las Antennae eran dos galaxias separadas. Antes que las galaxias chocaran NGC 4038 era una galaxia espiral barrada y NGC 4039 una galaxia espiral, siendo NGC 4039 mayor que NGC 4038. Hace unos 900 millones de años, las Antennae comenzaron a acercarse. 600 millones de años más tarde sus estrellas comenzaron a ser dispersadas dándole su apariencia actual.