Atacama Large Millimeter Array

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una asociación internacional ente Europa, América del Norte y Asia del Este, en collaboración cola República de Chile, ye'l mayor proyeutu astronómicu del mundu.^[1][2] Trátase d'un interferómetro revolucionariu qu'entiende un conxuntu de 66 antenes (antenes tamién llamaes: reflectores o radiotelescopios cuando ye d'una única antena) de siete y dolce metros de diámetru destinaos a reparar llonxitúes d'onda milimétriques y submilimétricas. El proyeutu foi construyíu nel llanu de Chajnantor, a 5058,7 metros d'altitú, nel desiertu d'Atacama, na zona norte de Chile. Con un costu de más de 1000 millones d'euros, ye'l mayor y más caru radiotelescopiu terrestre construyíu.^[3]

Atacama Large Millimeter Array
Atacama Large Millimeter Array (en)
radiointerferómetro (es)
Llocalización
País	Chile
Rexón	Rexón d'Antofagasta
Llugar físicu	desiertu d'Atacama
Coordenaes	23°01′09″S 67°45′12″W
Atacama Large Millimeter Array Atacama Large Millimeter Array (Chile)
Altitú	5058,7 m
Xestión	Observatoriu Européu Austral National Science Foundation (es) National Institutes of Natural Sciences, Japan (en)
Costu	1 400 000 000 $
Instalaciones
Formáu por	radiotelescopiu, radiotelescopiu y radiotelescopiu
Web oficial

Espérase que l'ALMA dexe acolumbrar la formación de les estrelles nos alboreceres del universu y llograr imáxenes desaxeradamente detallaes d'estrelles y planetes en procesu de nacencia. ALMA empezó les observaciones astronómiques mientres el segundu semestre de 2011 y les primeres imáxenes publicar na prensa'l 3 d'ochobre de 2011. La inauguración del proyeutu llevar a cabu'l 13 de marzu de 2013.^[4]

Presentación

Tres antenes d'ALMA xuníes per primer vegada por un sistema d'interferometría.

ALMA forma un únicu radiotelescopiu^[5] de diseñu revolucionariu, compuestu primeramente de 66 antenes de gran precisión qu'operaren en llonxitúes d'onda de 0,3 a 9,6 mm. El conxuntu tien una sensibilidá y una resolución bien cimeros a les de los radiotelescopios submilimétricos esistentes como'l radiotelescopiu d'un solu reflector James Clerk Maxwell o les demás redes interferométricas como'l Submillimeter Array o l'observatoriu Plateau de Bure d'IRAM.

Les antenes pueden movese nel desiertu percorriendo distancies que van de 150 m a 16 km, lo qu'apurre a ALMA un poderosu “zoom” variable, de funcionamientu similar al del VLA en Nuevu Méxicu, Estaos Xuníos.

La gran sensibilidá débese principalmente a les 66 antenes que tien el conxuntu.

Les antenes son apurríos polos socios europeos, norteamericanos y asiáticos d'ALMA. Los socios norteamericanos y europeos yá encargaron 25 antenes de 12 metros de diámetru, que componen el conxuntu principal. Asia del Este apurrió 16 antenes (4 de 12 metros de diámetru y 12 de 7 metros) que formen el Conxuntu Compactu Atacama (ACA, na so sigla n'inglés) y van incorporase al proyeutu ampliáu d'ALMA.

Al utilizar estes antenes más pequeñes del ACA, pueden xenerase imáxenes de zones más amplies a ciertes frecuencies. El fechu de poder averales más tamién dexa xenerar imáxenes de fontes con mayor estensión angular. El ACA va trabayar col conxuntu principal p'amontar la capacidá d'esti postreru pa xenerar imáxenes d'amplies zones.

Historia

Prototipos d'antenes d'ALMA na Instalación de Prueba d'ALMA.

Centru d'operaciones.

El videu de 16 minutos presenta la hestoria d'ALMA - dende los oríxenes del proyeutu, va unes décades a los últimos descubrimientos científicos. (en HD, inglés, subtítulos n'español.)

ALMA nació d'una fusión d'idees a partir de tres proyeutos astronómicos: el Millimeter Array (MMA, 'Conxuntu Milimétricu') de EE. XX., el Large Southern Array (LSA, 'Gran Conxuntu del Sur') d'Europa y el Large Millimeter Array (LMA, 'Gran Conxuntu Milimétricu') de Xapón. En 1997 diose la reblagada cuando'l Observatoriu Européu Austral (ESO, na so sigla n'inglés) y l'Observatoriu Radio Astronómicu Nacional (NRAO, na so sigla n'inglés) alcordaron dar entamu a un proyeutu que combinara'l MMA y el LSA nun únicu emprendimiento, que darréu se bautizaría como ALMA. El proyeutu combinaba la sensibilidá del LSA cola cobertoria de frecuencia y l'altitú cimera del MMA. ESO y NRAO trabayaron xuntos en grupos téunicos, científicos y de xestión pa definir y entamar un proyeutu conxuntu, sumando la participación de Canadá y España (que nun formaba parte d'ESO na dómina).

A esta decisión siguió una serie de resoluciones y alcuerdos, incluyida la eleición, en marzu de 1999, de "Atacama Large Millimeter Array" (ALMA), como nome del proyeutu. Estos esfuercios remataron na firma del alcuerdu que instituyó ALMA'l 25 de febreru de 2003 ente partes norteamericanes y europees. Tres dellos años de negociación, el Proyeutu ALMA recibió una propuesta del Observatoriu Astronómicu Nacional de Xapón (NAOJ, na so sigla n'inglés) p'apurrir el Conxuntu Compactu Atacama (ACA, na so sigla n'inglés) y trés receptores de banda adicionales pal conxuntu principal, ampliando asina'l Proyeutu ALMA. Les negociaciones ente ALMA y NAOJ traducir na firma d'un alcuerdu d'altu nivel el 14 de setiembre de 2004 que marcó la entrada oficial de Xapón al Proyeutu ALMA ampliáu, llamáu dende entós Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.

Mientres les primeres etapes de planificación d'ALMA, decidió encargase la construcción de les antenes a distintes empreses de sonadía en Norteamérica, Europa y Xapón en cuenta de llindase a un solu diseñu, debíu principalmente a razones polítiques. Anque los provisores utilizaron métodos bien distintos, cada unu de los diseños presentaos paez cumplir colos estrictos requisitos d'ALMA.

En 2016 complementóse'l proyeutu con receptores de banda 5, que dexen ameyorar la capacidá d'observación d'ondes de radio con llonxitúes d'onda de 1,4 a 1,8 milímetros, potenciando la capacidá de reparar agua.^[6]

Financiamientu

Nun principiu ALMA foi una collaboración en partes iguales ente l'Observatoriu Européu Austral (ESO, pola so sigla n'inglés) y socios norteamericanos. El conxuntu foi ampliáu cola ayuda de socios xaponeses, taiwaneses, españoles y chilenos. ALMA ye'l proyeutu astronómicu terrestre más grande y costosu anguaño en construcción (evaluáu n'USD1300 millones).

Socios

• Observatoriu Européu Austral y European Regional Support Center ('Centru Européu de Sofitu Rexonal').
• Fundación Nacional de Ciencies d'Estaos Xuníos al traviés del Observatoriu Radio Astronómicu Nacional (NRAO) y el North American ALMA Science Center (NAASC, 'Centru Científicu ALMA Norteamericanu').
• Conseyu Nacional d'Investigación de Canadá (NRCC, pola so sigla n'inglés).
• Observatoriu Astronómicu Nacional de Xapón (NAOJ), nel marcu de National Institutes of Natural Sciences (NINS, 'Institutos Nacionales de Ciencies Naturales').
• ALMA-Taiwán, del Institutu d'Astronomía y Astrofísica de l'Academia Sinica (ASIAA, pola so sigla n'inglés).
• República de Chile.

Ensamblaxe

Una de les antenes en construcción.

Antena rematada.

El complexu va ser construyíu principalmente por empreses y universidaes europees, estauxunidenses, xaponeses y canadienses. Nes instalaciones del VLA en Nuevu Méxicu realizáronse pruebes con tres prototipos d'antena dende 2002.

General Dynamics C4 Systems foi contratada por Associated Universities, Inc. p'apurrir 25 antenes de 12 m, ente qu'al fabricante européu Thales Alenia Space encargar de la construcción de les otres 25 antenes del conxuntu principal (esto dio orixe al contratu industrial más cuantioso que se roblara n'Europa). La primer antena foi apurrida en 2008, y el restu espachar a razón d'una antena per mes hasta 2011.

Treslláu de les antenes al llugar del proyeutu

Vista del llanu de Chajnantor onde s'aprecia, nel centru, el llugar onde se constrúi ALMA.

El treslláu d'antenes de 115 tonelaes dende'l Centru d'Operaciones (OSF, pola so sigla n'inglés), asitiáu a 2900 m d'altitú, hasta l'allugamientu del proyeutu, a 5058,7 m, ye una xera por demás delicada. Pa ello, optar por utilizar dos camiones autocargadores de 28 plantes fechos a midida por Scheuerle Fahrzeugfabrik n'Alemaña. Cada unu tien 10 m d'anchu, 20 m de llargu y 6 m d'altor, pesa 130 t, y ta forníu con motores a diésel de 500 kW.

Los camiones cunten con un asientu de conductor dotáu d'un tanque d'osíxenu p'ayudar a alendar a gran altitú y son capaces de recoyer les antenes y asitiales con gran precisión nos llugares previstos. El primer camión quedó llistu y superó les pruebes en xunetu de 2007. Dambos fueron apurríos al Centru d'Operaciones en Chile'l 15 de febreru de 2008.

El 7 de xunetu de 2008, unu de los camiones tresportó per primer vegada una antena, que treslladó dende l'interior d'una de les Instalación de Montaxe (SEF, pola so sigla n'inglés) hasta una plataforma al campu pa realizar pruebes (midíes holográfiques de superficie). Trátase d'una antena de diseñu norteamericanu VertexRSI.

Mientres la seronda de 2009 treslladáronse les primeres trés antenes, una por una, hasta'l Sitiu d'Operaciones del Conxuntu (AOS, pola so sigla n'inglés). A fines de 2009, un equipu d'astrónomos ya inxenieros d'ALMA combinó con ésitu les señales de tres antenes nel sitiu d'observación del proyeutu, a 5000 m d'altitú, concluyendo asina la primer etapa d'ensamblaxe ya integración del incipiente conxuntu. Al combinar per primer vegada les señales de tres antenes, l'equipu d'ALMA pudo correxir errores que surden cuando s'utilicen apenes dos antenes, lo que allanó el camín pa la xeneración d'imáxenes precises y d'alta resolución. En algamándose esti finxu, diose entamu a la puesta en marcha del observatoriu'l 22 de xineru de 2010.

• Tresporte de l'Antena
• 
  El camión tresportador de 130 t "Otto" mientres la so ceremonia de bautizu.
• 
  Una antena ALMA en camín dende'l centru d'operaciones a Chajnantor per primer vegada.
• 
• 
  Telescopiu siendo tresportáu na cortil de les Instalación de Montaxe (SEF).
• 
• 
• 
  Un trabayador inspecciona un camión tresportador.
• 
  Llegada de les trés primeres antenes xaponeses.
• 
  Allugando una antena a 5000m d'altitú.

Collaboración internacional

Llaboratoriu.

Vista xeneral del edificiu del centru d'operaciones.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, ye una asociación ente Europa, Norteamérica y Asia del Este, en collaboración cola República de Chile. ALMA ye financiáu n'Europa por la Organización Europea pa la Investigación Astronómica nel Hemisferiu Austral (ESO, na so sigla n'inglés); en Norteamérica, por la Fundación Nacional de Ciencies de EE. XX. (NSF) en cooperación col Conseyu Nacional d'Investigación de Canadá (NRC) y el Conseyu Nacional de la Ciencia (NSC) de Taiwán; y n'Asia oriental pol Institutu Nacional de Ciencies Naturales de Xapón (NINS) n'alianza cola Academia Sinica (AS) de Taiwán. La construcción y les operaciones d'ALMA son dirixíes en nome d'Europa por ESO, en nome de Norteamérica pol Observatoriu Radio Astronómicu Nacional (NRAO) –alministráu de la mesma por Associated Universities, Inc. (AUI)– y en nome d'Asia del Este pol Observatoriu Astronómicu Nacional de Xapón (NAOJ). El Joint ALMA Observatory (JAO) concentró la direición del proyeutu y foi responsable poles xeres de xestión de la construcción, puesta en marcha y operación d'ALMA.

Centru Rexonal d'ALMA (ARC)

El Centru Rexonal d'ALMA (ARC, na so sigla n'inglés) foi diseñáu pa sirvir de interfaz ente les comunidaes d'usuarios de los principales contribuidores del Proyeutu ALMA y el Joint ALMA Observatory. Les actividaes d'operación del ARC tamién fueron estremaes según los trés principales rexones que participen nel proyeutu (Europa, Norteamérica y Asia del Este). El ARC européu (encabezáu por ESO) foi subdividíu en nodos ARC allugaos n'Europa, en Bonn-Bochum-Colonia, Bolonia, Onsala, IRAM (Grenoble), Leiden y JBCA (Manchester).

La meta principal de cada ARC ye: asesorar a la comunidá d'usuarios na preparación de propuestes d'observación, cerciorase de que los programes d'observación cumplen coles sos metes científiques, alministrar un mesón d'ayuda pa la presentación de propuestes y programes d'observación, apurrir la información a los investigadores principales, caltener la base de datos d'ALMA, ayudar a afaer los datos y apurrir información de retroalimentación a los usuarios.

Detalles del proyeutu

Una nueche estrellada n'ALMA.

• Siquier 50 antenes de 12 m de diámetru asitiaes a 5.000 m d'altitú nel llanu de Chajnantor, secundaes por un conxuntu compactu de 4 antenes de 12 m y 12 antenes de 7 m.
• Preséu de xeneración d'imáxenes en toles ventanes atmosfériques ente 350 μm y 10 mm.
• Configuraciones del conxuntu con separaciones de 150 m a 15 km
• Resolución angular de 10 miliarcosegundos, 10 vegaes más precisa que'l Very Large Array (VLA) y 5 vegaes cimera a la del telescopiu espacial Hubble. La resolución va poder aumentar 10 vegaes (o inclusive hasta 1 microarcosegundos en llonxitúes d'onda de 1 mm)^[7] por aciu interferometría de base ancha col radiotelescopiu LLAMA.^[8]
• Capacidá de xenerar imáxenes de tamaños ente minutos d'arcu y graos con una resolución angular d'un segundu d'arco
• Resolución de velocidá inferior a 50 m/s
• Preséu de xeneración d'imáxenes más rápidu y versátil que'l VLA
• Preséu más grande y sensible del mundu nos llonxitúes d'onda milimétriques y submilimétricas
• Sensibilidá de detección de fontes 20 vegaes cimera a la del VLA

Cronoloxía

Llinia temporal^[9]

Fecha	Actividá
1995	Prueba de sitiu de NRAO/ESO/NAOJ con Chile.
Mayu de 1998	Entamu de la primer etapa (diseñu y desarrollu).
Xunu de 1999	Memorando d'entendimientu ente EE. XX. y Europa sobre'l diseñu y el desarrollu del proyeutu.
Febreru de 2003	Alcuerdu norteamericanu-européu definitivu onde queda contempláu un 50% de financiamiento per parte d'ESO y un 50% compartíu ente EE. XX. y Canadá.
Abril de 2003	Empiezu de les pruebes col primer prototipu d'antena na Instalación de Prueba d'ALMA (ATF, na so sigla n'inglés) en Socorru, Nuevu Méxicu.
Payares de 2003	Ceremonia d'inauguración nel sitiu d'ALMA.
Setiembre de 2004	Borrador d'alcuerdu norteamericanu, européu y xaponés onde Xapón s'incorpora col apurra de nuevos componentes qu'amplíen ALMA.
Ochobre de 2004	Apertura del Joint ALMA Office en Santiago de Chile.
Setiembre de 2005	Taiwán xuntar al Proyeutu ALMA al traviés de Xapón.
Julio de 2006	Les partes norteamericanes, europees y xaponeses enmiendan l'alcuerdu sobre'l proyeutu ampliáu d'ALMA.
Abril de 2007	Llegada de la primer antena a Chile.
Febreru de 2008	Llegada de los dos camiones tresportadores a Chile.
Julio de 2008	Primer treslláu d'antena con un camión tresportador.
Avientu de 2008	Aprobación de la primer antena d'ALMA.
Mayu de 2009	Primer interferometría con dos antenes nel Centru d'Operaciones (OSF).
Setiembre de 2009	Primer treslláu d'una antena a Chajnantor.
Payares de 2009	Zarru de fase con tres antenes en Chajnantor.
2010	Convocatoria a presentar propuestes coleutives pal periodu d'observación preliminar (Ciencia Inicial).
Setiembre de 2011	Empiezu de la etapa de "Ciencia Inicial" Ciclu 0. Dieciséis antenes de 12 m na matriz de 12-m.
Xineru de 2013	Empiezu de la etapa de "Ciencia Inicial" Ciclu 1. Trenta y dos 12-m antenes de 12 m na matriz de 12-m.
13 de marzu de 2013	Inauguración d'ALMA.[10]
Xunu de 2014	Empiezu de la etapa de "Ciencia Inicial" Ciclu 2. Trenta y cuatro antenes de 12 m na matriz de 12-m, nueve antenes de 7 m na matriz de 7-m , y dos antenes de 12 m na matriz de TP.

Resultaos científiques

Anque funcionando a tiempu parcial pa observaciones astronómiques y con prestaciones entá incompletes, ALMA ta realizando yá unes contribuciones decisives en toles temes más ingrientes de la investigación astrofísica. El balance científicu d'esti observatoriu ye yá sobresaliente: hasta la fecha les sos resultaos dieron llugar a dos centenares d'artículos en revistes internacionales.

D'ente estos resultaos destaca la imaxe llograda del aniellu polvoriento en redol a HL Tauri, una estrella asitiada a 450 años lluz de distancia na constelación de Taurus. Esta imaxe revolucionaria foi bien espublizada a nivel global pos revela cómo se formen planetes como la Tierra alredor d'una estrella similar al nuesu Sol na so mocedá.^[11]

Otru de los postreros grandes afayos foi'l descubrimientu de molécules orgániques complexes nel discu protoplanetariu qu'arrodia una nueva estrella. Esti tipu de molécules considérense los componentes esenciales por que se anicie la vida. En concretu, toparon grandes cantidaes de cianuru de metilu (CH3CN), una molécula complexa basada nel carbonu. Hai tantu cianuru de metilu alredor d'esta estrella, llamada MWC 480, como pa enllenar tolos océanos de la Tierra.^[12][13]

Ver tamién

• Observatorios del Llanu de Chajnantor
• Astronomía en Chile
• Observatoriu Astronómicu Nacional de Xapón
• National Radio Astronomy Observatory
• Observatoriu Européu del Sur