ALMA und der Ursprung des Universums

Vor zwei Monaten ging weltweit die Planetariumsshow "In Search of our Cosmic Origins" an den Start, die in 30 Minuten das Atacama Large Millimeter Array (ALMA) der Öffentlichkeit vorstellen soll. ALMA operiert bei Millimeter- und Submillimeterwellenlängen, im Spektralbereich zwischen der Radio- und der Infrarotstrahlung. Entsprechende Teleskope funktionieren ähnlich wie Radioteleskope und müssen in möglichst großer Höhe über dem Meeresspiegel aufgestellt werden, um den Einfluß der Erdatmosphäre und besonders der Luftfeuchtigkeit auf die Messungen zu minimieren. Der Millimeter- und Submillimeterbereich eignet sich hervorragend dazu, Staubvorkommen im Universum zu untersuchen, sei es nun ob unserem eigenen Sonnensystem, in gerade entstehenden Planetensystemen um junge Sterne, in der Milchstraßenebene oder in fremden Galaxien. Bei ALMA werden viele Einzelteleskope zu einem Interferometer zusammengeschaltet werden, ähnlich dem Radiointerferometer VLA. Die Anlage befindet sich derzeit auf dem Hochplateau Chajnantor in der Nähe von San Pedro de Atacama in schwindelerregenden 5000m Höhe in den chilenischen Anden im Bau. ALMA ist ein gemeinsames Projekt der Europäischen Südsternwarte ESO, Japan, Taiwan, Kanada, den USA und Chile.

Der Llano Chajnantor in der Morgendämmerung . Image Credit: ESO/H.H.Heyer

Mit APEX (Atacama Pathfinder Experiment) nahm bereits 2005 ein erstes 12m-Teleskop seinen Betrieb in Chajnantor auf, sozusagen als ultimativer Test für die zukünftige Anlage. Zur Zeit befinden sich bereits 14 der geplanten 66 Antennen vor Ort. Die Antennen können mit einem Spezialtransporter auf dem Hochplateau bewegt werden sein, so daß später Basislinien zwischen zwei Teleskopen von 15m bis 16km abgedeckt werden. Die große Fläche auf der sich die Einzelteleskope verteilen, ermöglicht es ALMA mit einer Auflösung von 0.01" zu beobachten - vergleichbar mit dem Auflösungsvermögen des zukünftigen James-Webb Space Telescope.

Die zwei zusammengeschalteten Teleskope vor dem Kontrollzentrum. Image Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Auf dem Weg zur Fertigstellung ist dem ALMA-Konstrukteuren nun ein wichtiger Schritt gelungen: Erstmals konnte man zwei der Antennen interferometrisch zusammenschalten und damit erfolgreich den Mars beobachten. Die Testmessungen fanden noch nicht am der endgültigen Standort der Teleskope statt, sondern auf 2900m Höhe, wo sich das ALMA-Kontrollzentrum unterhalb des Chajnantor-Plateaus befindet. Die nächste Stufe sind dann entsprechende Tests auf der Hochebene selber.

Leider scheint es derzeit in Deutschland noch keine Vorführungen der Cosmic Origins zu geben (in Hamburg zum Beispiel sind erste Vorführungen erst ab September geplant). Dennoch wird man von ALMA in Zukunft wohl noch einiges zu Hören und zu Sehen bekommen: Ende 2011 soll ALMA den wissenschaftlichen Betrieb aufnehmen, sobald alle Teleskope die dann vor Ort sind, zusammengeschaltet werden können. Ein Jahr später soll ALMA fertiggestellt sein.