阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列
概观
ALMA最早连结在一起作为干涉仪的两架天线。ALMA最早连结在一起作为干涉仪的三架天线。在工厂测试的ALMA原型天线设施。在日落时的Cerro ChasconALMA的关联器
由66架高精度的天线组成,观测波段在0.3至9.6mm的波长的ALMA阵列,较现有的次毫米望远镜,如单镜的詹姆士·克拉克·马克斯威尔望远镜(JCMT,James Clerk Maxwell Telescope)或次毫米波阵列望远镜(SMA,Submillimeter Array)或位于德布赫高原的 Institut de Radio Astronomie Millimétrique (IRAM)皆拥有更高灵敏度和解析力。
它的概念类似于美国新墨西哥州甚大天线阵列(VLA)的站台,天线可以在沙漠高原上移动的距离从150米到16公里,这使ALMA缩放功能强大,观测目标更为多样化。
较多望远镜组成的阵列提供较高的灵敏度。
望远镜阵列由三种不同型的天线组成:美国规格的有25座,欧洲制造的也有25座,日本的阿塔卡马密集阵列(ACA,Atacama Compact Array)有16座,其中又分“4大、12小”(大的口径是12米,小的是7米)。ACA阵列既加强ALMA取得的天文影像品质,也扩大ALMA的成像视场。
历史
ALMA的概念源自于后来合而为一的三个天文专案 -美国的“微米阵列”(MMA,Millimeter Array)、欧洲的“大南方阵列”(LSA,Large Southern Array)和日本的“大毫米波阵列”(LMA,Large Millimeter Array)。为了深入探索宇宙,1990年代前后,本来三组天文学家都在计划建造大型天文台,观测毫米波:美国有“MMA阵列计划”,欧洲人想在南半球盖一个叫做“LSA”的南天阵列,日本人的计划是“LMSA次毫米波阵列计划”。ALMA跨出的第一步是在1997年,美国国家电波天文台(NRAO,National Radio Astronomy Observatory )和欧洲南方天文台(ESO)同意合并MMA和LSA为一,合并的阵列要兼具MMA的频率范围和LSA的灵敏度。ESO和NRAO并加入加拿大和西班牙的两个天文台(后者在后来成为ESO成员),一起在技术、科学、和管理上定义组织一联合专案。
经决议协定,1999年3月,新阵列名称定为“阿塔卡马大型毫米波阵列”或ALMA(Atacama Large Millimeter Array),“alma”在西班牙文的意思是“灵魂”,在阿拉伯文的意思是“知识渊博”或是“博学”。2003年2月25日,北美和欧洲双方签属了协议。2003年11月6日,ALMA举行了奠基仪式,而ALMA的标志也首度公诸于世 一年半后,2005年9月14日,日本也决定加入 。日本国立天文台(NAOJ,National Astronomical Observatory of Japan )提案,将负责设计建造阿塔卡马密集阵列(ACA)。该阵列后来命名为森田阵列(Morita Array),以纪念对ALMA望远镜阵列贡献良多的日本电波天文学家森田耕一郎 。
科学成果
最初的测试图像
2011年夏季,ALMA展开前期科学观测 首批公布图像证实极大潜力。首批观测目标之一是一对因为正在碰撞而明显呈现扭曲的星系,称为触须星系。虽然ALMA没有观察到整个星系合并,但该图像是触须星系在次毫米波段的最清晰图像,它显示从密集的冷气体云形成新的恒星,那是可见光波段不能看到的图像。
测试阶段观测图像
正式测试图像
ALMA可探测最早的恒星和星系起源、直接捕捉行星形成时的影像
正式观测图像
ALMA 观测重力透镜现象下的SDP.81星系
tALMA观测金牛座 HL 原行星盘
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