Начал работу новый телескоп ALMA (The Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, Атакамская Большая Миллиметровая/Субмиллиметровая Решетка). Хотя телескоп все еще достраивается, сегодня уже было получено первое изображение. Телескоп располагается на плато Чахнантор в Чили. Всего будет установлено 66 антенн, пока готова примерно треть. Антенны телескопа разнесены на расстояние 125 метров.

«Даже на текущей ранней стадии работы ALMA уже превосходит остальные существующие субмиллиметровые решетки. Достижение этого успеха – результат впечатляющих усилий множества ученых и инженеров из стран-партнеров, участвующих в этом проекте по всему миру» – говорит Тим де Зеу, Генеральный Директор ESO.

ALMA проводит измерения Вселенной на миллиметровых и субмиллиметровых волнах, это примерно в тысячу раз длиннее волн видимой части спектра. Используя такие волны, можно изучать чрезвычайно холодные космические объекты, такие как плотные облака космической пыли и газа – материал для формирования звезд и планет, или очень далекие объекты, образовавшиеся на ранних этапах развития Вселенной.

ALMA принципиально отличается от телескопов, работающих в видимом и инфракрасном диапазонах. Новый телескоп – это решетка из отдельных антенн, действующая как единый гигантский телескоп. Это позволяет регистрировать излучение с гораздо большей длиной волны, чем у видимого света. Поэтому изображения, получаемые ALMA, выглядят отнюдь не так, как привычные картины космоса.

В ходе последних нескольких месяцев группа ученых, занятых в проекте  ALMA, работала над тестированием всех систем обсерватории для подготовки к первому этапу научных наблюдений. Одним из результатов этого тестирования и стало первое изображение, полученное с ALMA. Большая часть изображений, использованных для составления этого снимка галактик NGC 4038 и 4039  (галактик антенн, как называют эти две взаимодействующие галактики), была сделана с использованием лишь 12 антенн телескопа. Для настоящих научных наблюдений будет использоваться намного больше антенн. Так что это изображение дает лишь приблизительное представление о том, чего можно ожидать от ALMA. По мере завершения строительства обсерватории вступления в строй новых антенн, а значит увеличения размера решетки, четкость, производительность и качество наблюдений будут стремительно расти. Вообще, качество изображений, получаемых интерферометрическим телескопом, зависит от расстояний между антеннами и их количества. Чем больше расстояния между антеннами, тем более четкими могут быть изображения, а чем больше антенн работают совместно, тем более детальными они могут получиться. При создании первого снимка не только использовалось мало антенн, но и расстояние между ними было намного меньше рабочего.

Галактики антенн – это две сильно деформированные сталкивающиеся галактики. Их оптические изображения позволяют различить звезды, входящие в эти галактики, тогда как изображение, построенное ALMA, выявляет более важную для такого процесса деталь – облака плотного холодного газа, из которого образуются новые звезды . Это изображение – лучшее из всех когда-либо полученных субмиллиметровых.

Массивные скопления газа существуют не только в центральных областях этих двух галактик, но и в хаотической зоне их столкновения. Это – богатый запас материала для будущих звезд, общее количество газа в этой области в миллиарды раз превышает массу Солнца. Подобные наблюдения переводят субмиллиметровые наблюдения на новый уровень, они позволят понять, как столкновения галактик могут инициировать процесс рождения новых звезд. Это – один пример того, что ALMA открывает нам новые уголки Вселенной, которые нельзя увидеть в оптические и инфракрасные телескопы.

В стадии начальной работы, которая продлиться девять месяцев,  ALMA сможет принять заявки на сотню проектов. Но за последние несколько месяцев астрономы со всего мира представили уже почти тысячу заявок на наблюдения. Такое превышение нормы подачи заявок – рекорд среди телескопов! Принятые заявки были отобраны на основании их научной важности, региональной принадлежности подавших заявки и соответствия основным научным задачам ALMA.

«Мы переживаем исторический момент в науке, особенно в астрономии, а может быть, и во всем развитии человечества, потому что вступила в строй величайшая из всех строящихся сейчас на Земле обсерваторий» – считает Тийс де Граау, директор ALMA.

Одним из проектов, отобранных для реализации на ранней стадии работы ALMA, стал проект Дэвида Уилнера из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики. Его научная группа будет наблюдать звезду на расстоянии 33 световых лет от нас. Ее возраст составляет всего 1% от возраста Солнца. «С помощью ALMA мы планируем получить изображение планетезималей, которые, как мы считаем, вращаются по орбитам вокруг этой молодой звезды. Только с помощью ALMA в этих заполненных пылью поясах астероидов мы можем надеяться обнаружить сгустки, которые отмечают места образования будущих планет». Поиски потенциально обитаемых планет, вращающихся вокруг других звезд, зачастую начинаются с поисков воды в на этих далеких планетах. Возможно, что околозвездные диски, состоящие из обломков камня, пыли и газа, также содержат ледяные глыбы, в которых кроме замерзшей воды есть, возможно, даже органические соединения.

Саймон Казассус из Университета Чили со своими коллегами собирается использовать ALMA для наблюдений диска вокруг молодой звезды HD142527, находящейся на расстоянии 400 световых лет от нас. «В пылевом диске около этой звезды есть большой зазор, который мог образоваться в результате формирования гигантской планеты, – говорит Казассус. – По обе стороны этого промежутка в диске содержится достаточно много газа, чтобы из него могло образоваться около дюжины планет размером с Юпитер. Так что там может еще протекать процесс формирования молодого газового гиганта». Наблюдения телескопа ALMA позволят измерить массу и другие физические свойства газовой среды внутри промежутка. «ALMA дает нам шанс изучать планету в ходе ее формирования или на самой ранней стадии ее эволюции», – добавляет Казассус.

На расстоянии около 26 000 световых лет от нас, в центре Млечного пути, находится Стрелец А*, сверхмассивная черная дыра (скорее всего, хотя точно утверждать нельзя) массой в четыре миллиона солнечных. Газ и пыль, лежащие между ней и Землей, скрывают ее от оптических телескопов. Но телескоп ALMA способен видеть сквозь галактический «мусор». «ALMA позволит нам увидеть вспышки света, приходящие из окрестностей этой сверхмассивной черной дыры, и получить изображения газа, поглощаемого ею, – говорит Хейно Фальке, астроном из Университета имени Радбуда в Неймегене. – Так мы сможем изучить хаотическую трапезу этого монстра. Мы считаем, что некоторая часть газа может вырываться из его железной хватки со скоростью, близкой к скорости света».

Во время первичной фазы наблюдений строительство телескопа ALMA будет продолжаться. Каждая новая антенна, снабженная специальной защитой от суровых климатических условий, будет добавляться к решетке. Элементы снимка от рассредоточенных на плато антенн объединяются в одно большое изображение с помощью специального суперкомпьютера «ALMA-Коррелятора», который может выполнять 17 квадрильонов операций в секунду.

К 2013 году ALMA достигнет размера 16 километров, на которых расположатся 66 сверхточных радиоантенн миллиметрового и субмиллиметрового диапазона. Они составят единый телескоп, который станет результатом международного партнерства стран Европы, Северной Америки и Восточной Азии.