อ่าน 13 นาที
อาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่ของอะตาคามา
ALMA ( Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ) เป็นเครื่องมือวัดการแทรกสอดทางดาราศาสตร์ ที่ ประกอบด้วยกล้องโทรทัศน์วิทยุ 66...
อาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่ของอะตาคามา
| ชื่อเรียกอื่น | อาร์เรย์คลื่นมิลลิเมตรและซับมิลลิเมตรขนาดใหญ่ของอะตาคามา |
|---|---|
| สถานที่ตั้ง | ภูมิภาคอันโตฟาแกสต้าประเทศชิลี |
| พิกัด | 23°01′09″ใต้67°45′12″ตะวันตก / 23.0193°S 67.7532°W |
| องค์กร | หอดูดาวยุโรปตอนใต้สถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ญี่ปุ่น |
| ระดับความสูง | 5,058.7 เมตร (16,597 ฟุต) |
| สร้าง | มีนาคม 2556 |
| เว็บไซต์ | www.almaobservatory.org |
| | |
ALMA ( Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ) เป็นเครื่องมือวัดการแทรกสอดทางดาราศาสตร์ ที่ ประกอบด้วยกล้องโทรทัศน์วิทยุ 66 ตัวในทะเลทรายอาตากามาทางตอนเหนือของชิลีซึ่งสังเกตการณ์รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ ความยาวคลื่นมิลลิเมตรและซับมิลลิเมตรอาร์เรย์นี้ถูกสร้างขึ้นบนที่ราบสูง Chajnantor ที่ระดับความสูง 5,000 เมตร (16,000 ฟุต) ใกล้กับหอดูดาว Llano de Chajnantorและการทดลอง Atacama Pathfinderสถานที่นี้ถูกเลือกเนื่องจากระดับความสูงและความชื้น ต่ำ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการลดสัญญาณรบกวนและลดการลดทอนสัญญาณเนื่องจากชั้นบรรยากาศของโลก[ 1 ] ALMA ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการกำเนิดดาวฤกษ์ในช่วง ยุค Stelliferousตอนต้นและภาพรายละเอียดของการก่อตัวของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ในท้องถิ่น[ 2 ] [ 3 ]
ALMA เป็นความร่วมมือระหว่างประเทศในยุโรป สหรัฐอเมริกาแคนาดาญี่ปุ่นเกาหลีใต้ไต้หวันและชิลี [ 4 ]มีค่า ใช้จ่ายประมาณ 1.4 พันล้านดอลลาร์ สหรัฐนับเป็นกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่มีราคาแพงที่สุดที่ใช้งานอยู่[ 5 ] [ 6 ] ALMA เริ่ม ทำการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ในช่วงครึ่งหลังของปี 2011 และภาพแรกถูกเผยแพร่สู่สื่อมวลชนเมื่อวันที่ 3ตุลาคม 2011 ระบบนี้ใช้งานได้อย่างเต็มรูปแบบตั้งแต่เดือนมีนาคม2013 [ 7 ] [ 8 ]
ภาพรวม
อาร์เรย์ ALMA เริ่มต้นประกอบด้วยเสาอากาศความแม่นยำสูง 66 ตัว และทำงานที่ความยาวคลื่น 3.6 ถึง 0.32 มิลลิเมตร (31 ถึง 1000 GHz) [ 9 ]อาร์เรย์นี้มีความไวและความละเอียดสูงกว่ากล้องโทรทรรศน์ซับมิลลิเมตร รุ่นก่อนๆ เช่นกล้องโทรทรรศน์ James Clerk Maxwell แบบจานเดี่ยว หรือเครือข่ายอินเตอร์เฟอโรเมตรที่มีอยู่ เช่นSubmillimeter ArrayหรือInstitut de Radio Astronomie Millimétrique (IRAM) Plateau de Bure
เสาอากาศสามารถเคลื่อนย้ายไปทั่วที่ราบสูงทะเลทรายได้ในระยะทางตั้งแต่ 150 เมตรถึง 16 กิโลเมตร ซึ่งทำให้ ALMA มี "การซูม" ที่ปรับเปลี่ยนได้อย่างทรงพลัง คล้ายกับแนวคิดที่ใช้ใน สถานี Very Large Array (VLA) ซึ่งเป็นสถานีคลื่นความถี่เซนติเมตรในรัฐนิวเม็กซิโกสหรัฐอเมริกา
ความไวสูงนั้นเกิดจากจานรับสัญญาณจำนวนมากที่ประกอบกันเป็นระบบอาร์เรย์เป็นหลัก
กล้องโทรทัศน์เหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจากพันธมิตรในยุโรป อเมริกาเหนือ และเอเชียตะวันออกของโครงการ ALMA พันธมิตรจากอเมริกาและยุโรปต่างจัดหาเสาอากาศขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 เมตร จำนวน 25 ต้น รวมเป็น 50 ต้น ซึ่งประกอบเป็นอาร์เรย์หลัก ส่วนประเทศในเอเชียตะวันออกที่เข้าร่วมโครงการได้จัดหาเสาอากาศจำนวน 16 ต้น (ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 เมตร จำนวน 4 ต้น และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 เมตร จำนวน 12 ต้น) ในรูปแบบของ Atacama Compact Array (ACA) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ALMA ที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว
ด้วยการใช้เสาอากาศขนาดเล็กกว่าเสาอากาศหลักของ ALMA ทำให้สามารถถ่ายภาพในมุมมองที่กว้างขึ้นได้ที่ความถี่ที่กำหนดโดยใช้ ACA การวางเสาอากาศให้ใกล้กันมากขึ้นทำให้สามารถถ่ายภาพแหล่งกำเนิดแสงที่มีมุมกว้างขึ้นได้ ACA ทำงานร่วมกับเสาอากาศหลักเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายภาพในมุมกว้างของเสาอากาศหลัก
ประวัติศาสตร์

แนวคิดพื้นฐานของ ALMA มาจากโครงการทางดาราศาสตร์สามโครงการ ได้แก่ Millimeter Array (MMA) ของสหรัฐอเมริกา, Large Southern Array (LSA) ของยุโรป และ Large Millimeter Array (LMA) ของญี่ปุ่น
ก้าวแรกสู่การสร้างสิ่งที่ต่อมาจะกลายเป็น ALMA เกิดขึ้นในปี 1997 เมื่อหอดูดาววิทยุแห่งชาติ (NRAO) และหอดูดาวทางใต้แห่งยุโรป (ESO) ตกลงที่จะดำเนินโครงการร่วมกันซึ่งรวม MMA และ LSA เข้าด้วยกัน อาร์เรย์ที่รวมกันนี้ได้รวมความไวของ LSA เข้ากับช่วงความถี่และการตั้งอยู่ในทำเลที่ดีกว่าของ MMA ESO และ NRAO ทำงานร่วมกันในกลุ่มทางเทคนิค วิทยาศาสตร์ และการจัดการ เพื่อกำหนดและจัดระเบียบโครงการร่วมระหว่างหอดูดาวทั้งสองแห่ง โดยมีแคนาดาและสเปนเข้าร่วมด้วย (สเปนได้กลายเป็นสมาชิกของ ESO ในภายหลัง)
มติและข้อตกลงหลายฉบับนำไปสู่การเลือกใช้ชื่อ "Atacama Large Millimeter Array" หรือ ALMA สำหรับระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบใหม่ในเดือนมีนาคม 1999 และการลงนามในข้อตกลง ALMA เมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2003 ระหว่างฝ่ายอเมริกาเหนือและยุโรป ("Alma" แปลว่า "จิตวิญญาณ" ในภาษาสเปน และ "ผู้รู้" หรือ "ผู้รอบรู้" ในภาษาอาหรับ) หลังจากการหารือร่วมกันเป็นเวลาหลายปี โครงการ ALMA ได้รับข้อเสนอจากหอดาราศาสตร์แห่งชาติญี่ปุ่น (NAOJ) โดยที่ญี่ปุ่นจะจัดหา ACA (Atacama Compact Array) และแถบรับสัญญาณเพิ่มเติมอีกสามแถบสำหรับระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ เพื่อสร้าง Enhanced ALMA การหารือเพิ่มเติมระหว่าง ALMA และ NAOJ นำไปสู่การลงนามในข้อตกลงระดับสูงเมื่อวันที่ 14 กันยายน 2004 ซึ่งทำให้ญี่ปุ่นเป็นผู้เข้าร่วมอย่างเป็นทางการใน Enhanced ALMA ซึ่งจะรู้จักกันในชื่อ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array พิธีวางศิลาฤกษ์จัดขึ้นเมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546 และมีการเปิดตัวโลโก้ ALMA [ 10 ]
ในช่วงเริ่มต้นของการวางแผน ALMA มีการตัดสินใจที่จะใช้เสาอากาศ ALMA ที่ออกแบบและสร้างโดยบริษัทที่มีชื่อเสียงในอเมริกาเหนือ ยุโรป และญี่ปุ่น แทนที่จะใช้การออกแบบเดียว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเพราะเหตุผลทางการเมือง แม้ว่าผู้ให้บริการจะเลือกวิธีการที่แตกต่างกันมาก แต่การออกแบบเสาอากาศแต่ละแบบก็ดูเหมือนจะสามารถตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของ ALMA ได้ ส่วนประกอบที่ออกแบบและผลิตทั่วยุโรปถูกขนส่งโดยบริษัทโลจิสติกส์ด้านอวกาศและการบินและอวกาศเฉพาะทาง Route To Space Alliance [ 11 ]รวมทั้งหมด 26 ชิ้น ซึ่งถูกส่งไปยังแอนต์เวิร์ปเพื่อส่งต่อไปยังชิลี
เงินทุน
ALMA เริ่มแรกเป็นการร่วมมือกันแบบ 50-50 ระหว่างหอดูดาววิทยุแห่งชาติและหอดูดาวทางใต้ของยุโรป (ESO) และต่อมาได้ขยายออกไปโดยได้รับความช่วยเหลือจากพันธมิตรชาวญี่ปุ่น ไต้หวัน และชิลี[ 12 ] ALMA เป็นโครงการดาราศาสตร์ภาคพื้นดินที่ใหญ่ที่สุดและมีราคาแพงที่สุด โดยมีค่าใช้จ่ายระหว่าง 1.4 ถึง 1.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ[ 5 ] [ 13 ] (อย่างไรก็ตาม โครงการดาราศาสตร์อวกาศต่างๆ รวมถึงกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์และยานสำรวจดาวเคราะห์หลักหลายลำ มีค่าใช้จ่ายมากกว่านั้นมาก)
- พันธมิตร
- หอดูดาวทางใต้ของยุโรปและศูนย์สนับสนุนระดับภูมิภาคของยุโรป
- มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติผ่านทางหอดูดาววิทยุแห่งชาติและศูนย์วิทยาศาสตร์ ALMA แห่งอเมริกาเหนือ
- สภาวิจัยแห่งชาติของแคนาดา
- หอดาราศาสตร์แห่งชาติญี่ปุ่น (NAOJ) ภายใต้สถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติ (NINS)
- ALMA- ไต้หวันณสถาบันดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติไต้หวัน (ASIAA)
- สาธารณรัฐชิลี
การก่อสร้าง

โครงสร้างนี้สร้างขึ้นโดยบริษัทและมหาวิทยาลัย จากยุโรป สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และแคนาดาเป็นหลัก เสาอากาศต้นแบบสามต้นได้รับการประเมินผลที่Very Large Arrayตั้งแต่ปี 2002 เป็นต้นมา
บริษัท General Dynamics C4 Systemsและแผนก SATCOM Technologies ได้รับสัญญาจาก Associated Universities, Inc. ให้จัดหาเสาอากาศขนาด 12 เมตร จำนวน 25 ต้น[ 14 ]ในขณะที่ผู้ผลิตจากยุโรปThales Alenia Spaceจัดหาเสาอากาศหลักอีก 25 ต้น[ 15 ] (ซึ่งเป็นสัญญาอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดของยุโรปในด้านดาราศาสตร์ภาคพื้นดิน) บริษัทMitsubishi Electric ของญี่ปุ่น ได้รับสัญญาให้ประกอบเสาอากาศ 16 ต้นของ NAOJ [ 16 ] [ 17 ]เสาอากาศเหล่านี้ถูกส่งไปยังสถานที่ตั้งแต่เดือนธันวาคม 2008 ถึงเดือนกันยายน 2013 [ 18 ]
การขนส่งเสาอากาศ

การขนส่งเสาอากาศหนัก 115 ตันจากศูนย์สนับสนุนการปฏิบัติงานที่ระดับความสูง 2900 เมตรไปยังไซต์งานที่ระดับความสูง 5000 เมตร หรือการเคลื่อนย้ายเสาอากาศไปรอบๆ ไซต์งานเพื่อเปลี่ยนขนาดของอาร์เรย์นั้นก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมาก ดังที่ปรากฏในสารคดีโทรทัศน์เรื่องMonster Moves: Mountain Mission [ 19 ] วิธี แก้ปัญหาที่เลือกใช้คือการใช้รถ บรรทุกหนักแบบบรรทุกเองขนาด 28 ล้อที่ออกแบบพิเศษสองคัน ยานพาหนะเหล่านี้ผลิตโดยScheuerle Fahrzeugfabrik [ 20 ]ในประเทศเยอรมนี มีความกว้าง 10 เมตร ยาว 20 เมตร และสูง 6 เมตร น้ำหนัก 130 ตัน ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบชาร์จ คู่ขนาด 500 กิโลวัตต์
ยานขนส่งซึ่งมีที่นั่งคนขับที่ออกแบบมาเพื่อรองรับ ถัง ออกซิเจนเพื่อช่วยในการหายใจในอากาศเบาบางที่ระดับความสูงมาก จะวางเสาอากาศลงบนแผ่นรองอย่างแม่นยำ ยานลำแรกสร้างเสร็จและทดสอบในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2550 [ 21 ]ยานขนส่งทั้งสองลำถูกส่งมอบให้กับศูนย์สนับสนุนการปฏิบัติงาน ALMA (OSF) ในชิลีเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2551
เมื่อวันที่ 7 กรกฎาคม พ.ศ. 2551 รถขนส่ง ALMA ได้เคลื่อนย้ายเสาอากาศเป็นครั้งแรก จากภายในอาคารประกอบเสาอากาศ (สถานที่ติดตั้ง) ไปยังแท่นด้านนอกอาคารเพื่อทำการทดสอบ (การวัดพื้นผิวแบบโฮโลแกรม) [ 22 ]

ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงปี 2009 เสาอากาศสามต้นแรกถูกขนส่งทีละต้นไปยังสถานที่ปฏิบัติการของระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA ในช่วงปลายปี 2009 ทีมงานนักดาราศาสตร์และวิศวกรของ ALMA ได้เชื่อมต่อเสาอากาศทั้งสามต้นเข้าด้วยกันได้สำเร็จ ณ สถานที่สังเกตการณ์ที่ระดับความสูง 5,000 เมตร (16,000 ฟุต) ซึ่งเป็นการเสร็จสิ้นขั้นตอนแรกของการประกอบและบูรณาการระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA การเชื่อมต่อเสาอากาศสามต้นเข้าด้วยกันช่วยแก้ไขข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นเมื่อใช้เสาอากาศเพียงสองต้น ซึ่งเป็นการปูทางไปสู่การถ่ายภาพที่มีความแม่นยำสูง ด้วยขั้นตอนสำคัญนี้ การทดสอบการใช้งานเครื่องมือจึงเริ่มต้นขึ้นในวันที่ 22 มกราคม 2010
เมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม 2554 เสาอากาศยุโรปต้นแรกของ ALMA ได้มาถึงที่ราบสูง Chajnantor ซึ่งอยู่สูงจากระดับน้ำทะเล 5,000 เมตร เพื่อเข้าร่วมกับเสาอากาศ 15 ต้นที่ติดตั้งไว้แล้วจากพันธมิตรระหว่างประเทศอื่นๆ จำนวนเสาอากาศนี้เป็นจำนวนที่กำหนดไว้สำหรับ ALMA เพื่อเริ่มต้นการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรก และถือเป็นก้าวสำคัญสำหรับโครงการนี้[ 24 ]ในเดือนตุลาคม 2555 เสาอากาศ 43 จาก 66 ต้นได้ถูกติดตั้งแล้ว
ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์
ภาพจากการทดสอบเบื้องต้น


ภายในฤดูร้อนปี 2011 มีกล้องโทรทรรศน์เพียงพอที่ใช้งานในระหว่างโปรแกรมการทดสอบที่ครอบคลุมก่อนระยะ Early Science เพื่อให้สามารถบันทึกภาพแรกได้[ 26 ]ภาพแรกเหล่านี้ทำให้เห็นภาพแรกของศักยภาพของอาร์เรย์ใหม่ที่จะสร้างภาพที่มีคุณภาพดีขึ้นมากในอนาคตเมื่อขนาดของอาร์เรย์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
เป้าหมายของการสังเกตการณ์คือกลุ่มกาแล็กซีคู่หนึ่งที่กำลังชนกัน ซึ่งมีรูปร่างบิดเบี้ยวอย่างมาก รู้จักกันในชื่อกาแล็กซีแอนเทนนาแม้ว่า ALMA จะไม่ได้สังเกตการณ์การรวมตัวของกาแล็กซีทั้งหมด แต่ผลลัพธ์ที่ได้คือภาพความยาวคลื่นย่อยมิลลิเมตรที่ดีที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาของกาแล็กซีแอนเทนนา แสดงให้เห็นถึงกลุ่มก๊าซเย็นหนาแน่นซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ดวงใหม่ ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยแสงที่มองเห็นได้
การศึกษาดาวหาง
เมื่อ วันที่ 11 สิงหาคม พ.ศ. 2557 นักดาราศาสตร์ได้เผยแพร่การศึกษาโดยใช้ Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) เป็นครั้งแรก ซึ่งให้รายละเอียดเกี่ยวกับการกระจายตัวของHCN, HNC, H2CO และฝุ่นภายในโคมาของดาวหาง C / 2012 F6 ( Lemmon )และC/2012 S1 (ISON ) [ 27 ] [ 28 ]
การก่อตัวของดาวเคราะห์
ภาพของจานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิดที่ล้อมรอบHL Tauri ( ดาว T Tauriอายุน้อยมาก[ 29 ]ในกลุ่มดาววัว ) ได้รับการเผยแพร่สู่สาธารณะในปี 2014 โดยแสดงให้เห็นวงแหวนสว่างหลายวงซ้อนกันโดยมีช่องว่างคั่นอยู่ ซึ่งบ่งชี้ถึงการก่อตัวของดาวเคราะห์ก่อนกำเนิด ณ ปี 2014 ทฤษฎีส่วนใหญ่ไม่ได้คาดหวังว่าจะมีการก่อตัวของดาวเคราะห์ในระบบที่อายุน้อยเช่นนี้ (100,000-1,000,000 ปี) ดังนั้นข้อมูลใหม่จึงกระตุ้นให้เกิดทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับการพัฒนาของดาวเคราะห์ก่อนกำเนิด ทฤษฎีหนึ่งเสนอว่าอัตราการสะสมมวลที่เร็วขึ้นอาจเกิดจากสนามแม่เหล็กที่ซับซ้อนของจานดาวเคราะห์ก่อนกำเนิด[ 30 ]
ในปี 2022 ALMA ได้ริเริ่มโครงการที่เรียกว่า exoALMA ซึ่งเป็นการสำรวจระบบจานดาวเคราะห์ก่อนเกิดจำนวน 15 ระบบอย่างละเอียดเพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่ยังคงก่อตัวอยู่[ 31 ] [ 32 ]
กล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์
ALMA มีส่วนร่วมในโครงการ Event Horizon Telescope ซึ่งสร้างภาพโดยตรงภาพแรกของหลุมดำที่เผยแพร่ในปี 2019 [ 33 ]
ฟอสฟีนในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์
ALMA มีส่วนร่วมในการตรวจพบฟอสฟีนซึ่งเป็นไบโอมาร์กเกอร์ ในอากาศของดาวศุกร์ เนื่องจากไม่มีแหล่งกำเนิดฟอสฟีนที่ไม่ใช่ชีวภาพใดๆ บนดาวศุกร์ที่สามารถผลิตฟอสฟีนในความเข้มข้นที่ตรวจพบได้ ดังนั้นจึงบ่งชี้ว่ามีสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพอยู่ในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์[ 34 ] [ 35 ]การวิเคราะห์ซ้ำในภายหลังทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับการตรวจพบ[ 36 ]แม้ว่าการวิเคราะห์ในภายหลังจะยังคงยืนยันผลลัพธ์[ 37 ]การตรวจพบยังคงเป็นที่ถกเถียง และกำลังรอ การ วัดเพิ่มเติม[ 38 ] [ 39 ]
ความร่วมมือระดับโลก

กล้องโทรทรรศน์วิทยุอัลตราซาวนด์ขนาดใหญ่ Atacama (ALMA) เป็นโครงการดาราศาสตร์ระดับนานาชาติ ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างยุโรป อเมริกาเหนือ และเอเชียตะวันออก โดยความร่วมมือกับสาธารณรัฐชิลี ALMA ได้รับทุนสนับสนุนในยุโรปโดยEuropean Southern Observatory (ESO) ในอเมริกาเหนือโดย US National Science Foundation (NSF) โดยความร่วมมือกับNational Research Council of Canada (NRC) และNational Science Council of Taiwan (NSC) และในเอเชียตะวันออกโดยNational Institutes of Natural Sciences of Japan (NINS) โดยความร่วมมือกับAcademia Sinica (AS) ในไต้หวัน การก่อสร้างและการดำเนินงานของ ALMA นำโดย ESO ในนามของยุโรป โดยนำโดย National Radio Astronomy Observatory (NRAO) ซึ่งบริหารจัดการโดยAssociated Universities, Inc (AUI) ในนามของอเมริกาเหนือ และโดย National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) ในนามของเอเชียตะวันออกJoint ALMA Observatory (JAO) ทำหน้าที่เป็นผู้นำและบริหารจัดการแบบครบวงจรในการก่อสร้าง การทดสอบระบบ และการดำเนินงานของ ALMA [ 40 ]ผู้อำนวยการคนปัจจุบันตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2018 คือฌอน ดอเฮอร์ตี้[ 41 ]
ศูนย์ภูมิภาคอัลมา (ARC)
ศูนย์ภูมิภาค ALMA (ARC) ได้รับการออกแบบให้เป็นอินเทอร์เฟซระหว่างชุมชนผู้ใช้ของผู้มีส่วนร่วมหลักในโครงการ ALMA และ JAO กิจกรรมสำหรับการดำเนินงานของ ARC ยังถูกแบ่งออกเป็นสามภูมิภาคหลักที่เกี่ยวข้อง (ยุโรป อเมริกาเหนือ และเอเชียตะวันออก) ARC ของยุโรป (นำโดยESO ) ยังถูกแบ่งย่อยออกเป็นโหนด ARC [ 42 ]ซึ่งตั้งอยู่ทั่วยุโรปใน Bonn-Bochum-Cologne, Bologna, Ondřejov, Onsala , IRAM (Grenoble), Leiden และJBCA (Manchester)
วัตถุประสงค์หลักของ ARC คือการช่วยเหลือชุมชนผู้ใช้ในการเตรียมข้อเสนอการสังเกตการณ์ รับรองว่าโปรแกรมการสังเกตการณ์บรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์อย่างมีประสิทธิภาพ ดำเนินการศูนย์ช่วยเหลือสำหรับการส่งข้อเสนอและโปรแกรมการสังเกตการณ์ ส่งมอบข้อมูลให้กับนักวิจัยหลัก บำรุงรักษาคลังข้อมูล ALMA ช่วยเหลือในการปรับเทียบข้อมูล และให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ใช้[ 43 ]
รายละเอียดโครงการ

- เสาอากาศ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 เมตร อย่างน้อย 50 ต้นตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 5,000 เมตร ณหอดูดาว Llano de Chajnantorเสริมด้วยเสาอากาศ ขนาดกะทัดรัด 4 เมตร × 12 เมตรและ12 เมตร × 7 เมตร (ในปี 2549 คณะทำงานได้พิจารณาว่าจะสร้างเสาอากาศขนาด 12 เมตร จำนวน 50 หรือ 64 ต้น) หลังจากปีที่ยากลำบาก ในที่สุดดวงดาวของ ALMA ก็เริ่มส่องแสงขึ้น ( สูงชันและแห้งแล้ง )
- เครื่องมือถ่ายภาพ ใน ช่วงคลื่นบรรยากาศ ทั้งหมด ระหว่าง 350 ไมโครเมตรถึง 10 มิลลิเมตร
- การจัดเรียงอาร์เรย์มีระยะห่างตั้งแต่ประมาณ 150 เมตร ถึง 14 กิโลเมตร
- ความละเอียดเชิงพื้นที่ 10 มิลลิอาร์กวิน (10 −7 เรเดียน) ดีกว่า กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Large Array (VLA) ถึง 10 เท่า และดีกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ถึง 5 เท่า แต่ก็ยังต่ำกว่าความละเอียดที่ได้จากเครื่องมือวัดการแทรกสอดแสงในย่านแสงและอินฟราเรดอย่าง มาก
- ความสามารถในการสร้างภาพแหล่งกำเนิด แสงที่มีขนาดตั้งแต่ ระดับอาร์คมินิตไปจนถึงองศา ด้วยความละเอียดระดับหนึ่งอาร์คเซคอนด์
- ความละเอียดของความเร็วต่ำกว่า 50 เมตร/วินาที
- เครื่องมือสร้างภาพที่รวดเร็วและยืดหยุ่นกว่า Very Large Array
- เครื่องมือที่ใหญ่ที่สุดและมีความไวที่สุดในโลกสำหรับคลื่นความยาวระดับมิลลิเมตรและซับมิลลิเมตร
- ความไวในการตรวจจับแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดดีกว่าอาร์เรย์ขนาดใหญ่มากถึง 20 เท่า
- ระบบลดขนาดข้อมูลที่จะใช้คือ CASA (Common Astronomy Software Applications) ซึ่งเป็นชุดซอฟต์แวร์ใหม่ที่พัฒนาต่อยอดจากAIPS++
อาร์เรย์ขนาดกะทัดรัดอะตาคามา

Atacama Compact Array หรือ ACA เป็นกลุ่มเสาอากาศ 16 ต้นที่อยู่ห่างกันอย่างใกล้ชิด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถของ ALMA ในการศึกษาวัตถุบนท้องฟ้าที่มีขนาดเชิงมุมขนาดใหญ่ เช่น เมฆโมเลกุลและกาแล็กซีใกล้เคียง เสาอากาศที่ประกอบเป็น Atacama Compact Array ประกอบด้วยเสาอากาศขนาด 12 เมตรจำนวน 4 ต้น และเสาอากาศขนาด 7 เมตรจำนวน 12 ต้น ซึ่งผลิตและส่งมอบโดยประเทศญี่ปุ่น ในปี 2013 Atacama Compact Array ได้รับการตั้งชื่อว่า Morita Array ตามชื่อของศาสตราจารย์ Koh-ichiro Morita สมาชิกทีม ALMA ของญี่ปุ่นและผู้ออกแบบ ACA ซึ่งเสียชีวิตเมื่อวันที่ 7 พฤษภาคม 2012 ที่เมืองซานติอาโก[ 44 ]
การหยุดงาน
ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2556 พนักงานที่กล้องโทรทรรศน์ได้หยุดงานประท้วงเพื่อเรียกร้องค่าจ้างและสภาพการทำงานที่ดีขึ้น นี่เป็นหนึ่งในการประท้วงครั้งแรกๆ ที่ส่งผลกระทบต่อหอดูดาวทางดาราศาสตร์ การหยุดงานเริ่มขึ้นหลังจากที่หอดูดาวไม่สามารถบรรลุข้อตกลงกับสหภาพแรงงานได้[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]หลังจาก 17 วัน ก็ได้บรรลุข้อตกลงโดยกำหนดให้ลดชั่วโมงการทำงานและเพิ่มค่าจ้างสำหรับงานที่ทำในระดับความสูง[ 49 ] [ 50 ]
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2563 ALMA ถูกปิดเนื่องจากการระบาดของโรคโควิด-19นอกจากนี้ยังเลื่อนกำหนดส่งข้อเสนอในรอบที่ 8 และระงับการเยี่ยมชมสถานที่โดยสาธารณะ[ 51 ]
เมื่อวันที่ 29 ตุลาคม พ.ศ. 2565 ALMA ได้ระงับการสังเกตการณ์เนื่องจากการโจมตีทางไซเบอร์[ 52 ]การสังเกตการณ์ได้เริ่มต้นใหม่อีกครั้งในอีก 48 วันต่อมา คือวันที่ 16 ธันวาคม พ.ศ. 2565 [ 53 ]
กำหนดการโครงการ

| วันที่ | กิจกรรม |
|---|---|
| พ.ศ. 2538 | การทดสอบร่วมกันระหว่าง ESO/NRAO/NAOJ กับประเทศชิลี |
| พฤษภาคม 2541 | เริ่มต้นเฟสที่ 1 (การออกแบบและพัฒนา) |
| มิถุนายน พ.ศ. 2542 | บันทึกความเข้าใจระหว่างยุโรปและสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับการออกแบบและการพัฒนา |
| กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2546 | ข้อตกลงขั้นสุดท้ายระหว่างยุโรปและอเมริกาเหนือ โดย ESO เป็นผู้รับผิดชอบด้านการเงิน 50% และสหรัฐอเมริกาและแคนาดาแบ่งกันรับผิดชอบอีก 50% |
| เมษายน พ.ศ. 2546 | การทดสอบเสาอากาศต้นแบบตัวแรกเริ่มต้นขึ้นแล้วที่ศูนย์ทดสอบ ALMA (ATF) ในเมืองโซโคโร รัฐนิวเม็กซิโก |
| พฤศจิกายน 2546 | พิธีวางศิลาฤกษ์ ณ สถานที่ก่อสร้าง ALMA |
| กันยายน 2547 | ร่างข้อตกลงระหว่างยุโรป อเมริกาเหนือ และญี่ปุ่น โดยญี่ปุ่นได้เสนอส่วนขยายเพิ่มเติมของ ALMA |
| ตุลาคม พ.ศ. 2547 | พิธีเปิดสำนักงานร่วม ALMA ณ เมืองซานติอาโก ประเทศชิลี |
| กันยายน 2548 | ไต้หวันเข้าร่วมโครงการ ALMA ผ่านทางญี่ปุ่น |
| กรกฎาคม 2549 | ประเทศในยุโรป อเมริกาเหนือ และญี่ปุ่น แก้ไขข้อตกลงเกี่ยวกับ ALMA ฉบับปรับปรุงใหม่ |
| เมษายน 2550 | เสาอากาศตัวแรกมาถึงชิลีแล้ว |
| กุมภาพันธ์ 2551 | เครื่องบินขนส่ง ALMA สองลำเดินทางมาถึงชิลีแล้ว |
| กรกฎาคม 2551 | การเคลื่อนย้ายเสาอากาศครั้งแรกด้วยตัวขนส่ง |
| ธันวาคม พ.ศ. 2551 | การยอมรับเสาอากาศ ALMA ตัวแรก |
| พฤษภาคม 2552 | การวัดด้วยอินเตอร์เฟอโรเมตรีครั้งแรกโดยใช้เสาอากาศสองตัว ณ ศูนย์สนับสนุนการปฏิบัติงาน (OSF) |
| กันยายน 2552 | การเคลื่อนย้ายเสาอากาศ ALMA ครั้งแรกไปยังชาจนันตอร์ |
| พฤศจิกายน 2552 | การปิดเฟสด้วยเสาอากาศสามต้นที่ชาจนันตอร์ |
| 2010 | ขอเชิญชวนส่งข้อเสนอโครงการวิจัยวิทยาศาสตร์เบื้องต้นแบบแบ่งปันความเสี่ยง |
| กันยายน 2554 | เริ่มต้นวงจรวิทยาศาสตร์เบื้องต้น 0. เสาอากาศขนาด 12 เมตร จำนวน 16 ต้น เรียงกันเป็นแถวขนาด 12 เมตร |
| กุมภาพันธ์ 2555 | เอกสารฉบับแรกที่เผยแพร่โดยใช้ข้อมูล ALMA [ 55 ] |
| มกราคม 2556 | เริ่มต้นวงจรวิทยาศาสตร์เบื้องต้น 1. เสาอากาศขนาด 12 เมตร จำนวน 32 ต้น เรียงกันเป็นแถวขนาด 12 เมตร |
| วันที่ 13 มีนาคม 2556 | พิธีเปิด ALMA |
| 23 กันยายน 2556 | เสาอากาศลำดับที่ 66 และสุดท้ายมาถึงและได้รับการติดตั้งเรียบร้อยแล้ว |
| มิถุนายน 2557 | เริ่มต้นวงจรวิทยาศาสตร์เบื้องต้นรอบที่ 2 เสาอากาศขนาด 12 เมตร จำนวน 34 ต้น เรียงเป็นแถวขนาด 12 เมตร เสาอากาศขนาด 7 เมตร จำนวน 9 ต้น เรียงเป็นแถวขนาด 7 เมตร และเสาอากาศขนาด 12 เมตร จำนวน 2 ต้น เรียงเป็นแถว TP |
| มิถุนายน 2561 | เอกสารที่ตีพิมพ์ฉบับที่ 1000 ของ ALMA [ 56 ] |
| มีนาคม 2563 | ALMA ปิดทำการเนื่องจากวิกฤต COVID-19 |
แกลเลอรี่
- ภาพถ่ายจากมุมสูงของสถานที่ก่อสร้างโครงการ ALMA ปี 2011
- ภาพจำลองของศิลปินแสดงให้เห็นถึงระบบกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA บนที่ราบสูงชาจนันทอร์ โดยแสดงให้เห็นว่า ALMA ทำงานเสมือนกล้องโทรทรรศน์เดี่ยวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับระยะห่างระหว่างเสาอากาศแต่ละต้น (แสดงด้วยวงกลมสีฟ้า) ซึ่งทำหน้าที่เป็นอินเตอร์เฟอโรเมตร
- ESOcast 51: รายงานวิดีโอเกี่ยวกับตัวประสานสัญญาณ ALMA
- วิดีโอความยาว 16 นาทีนี้ นำเสนอประวัติความเป็นมาของ ALMA ตั้งแต่จุดเริ่มต้นของโครงการเมื่อหลายสิบปีก่อน จนถึงผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์แรกๆ ที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้
- จาน ALMA ใต้ทางช้างเผือก
ดูเพิ่มเติม
- โครงการ Atacama Pathfinder Experiment (APEX) เป็นกล้องโทรทรรศน์ซับมิลลิเมตรแบบจานเดี่ยวที่สร้างขึ้นบนเสาอากาศต้นแบบ ALMA ที่ได้รับการดัดแปลง
- การทดลองกล้องโทรทรรศน์ซับมิลลิเมตรอะตาคามา
- CARMA (Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy ) คืออาร์เรย์คลื่นมิลลิเมตรที่มีความไวสูง ซึ่งดำเนินการโดยกลุ่มมหาวิทยาลัยต่างๆ
- กล้องถ่ายภาพพื้นหลังจักรวาล (Cosmic Background Imager) เป็นเครื่องมือวัดการแทรกสอดของแสงแบบ 13 องค์ประกอบ ที่ใช้งานในที่ราบลุ่มแม่น้ำชาญานตอร์มาตั้งแต่ปี 1999
- กล้องโทรทรรศน์ IRAM ขนาด 30 เมตรกล้องโทรทรรศน์มิลลิเมตรที่ใหญ่ที่สุดในโลก
- อเลส 073.1
อ่านเพิ่มเติม
- Vanden Bout, Paul A.; Dickman, Robert L.; Plunkett, Adele L. (2023). กล้องโทรทรรศน์ ALMA: เรื่องราวของโครงการวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ ALMA
- เว็บไซต์ NRAO ALMA
- เว็บไซต์ ALMA ของสภาวิจัยแห่งชาติแคนาดา
- เว็บไซต์ ALMA ของสหราชอาณาจักร
- เว็บไซต์ ESO ALMA
- เว็บไซต์ ALMAโดยNAOJ
- วิธีการทำงานของกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ALMA ขนาดมหึมา (อินโฟกราฟิก) , Space.com , 12 มีนาคม 2013
- สู่ห้วงอวกาศอันไกลโพ้น: กำเนิดหอดูดาวอัลมา (เก็บถาวรเมื่อ 8 เมษายน 2557 ที่ Wayback Machine)
- การออกแบบระบบออปติกสำหรับกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Atacama Large Millimeter Arrayห้องข่าว SPIE 5 มิถุนายน 2014
- รายการ "60 Minutes" ของ CBS News ออกอากาศครั้งแรกเมื่อวันที่ 9 มีนาคม 2014 และออกอากาศซ้ำเมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2014 บ็อบ ไซมอน เป็นผู้สื่อข่าว ไมเคิล กาฟชอน และเดวิด เลวีน เป็นโปรดิวเซอร์
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่ของอะตาคามา
ALMA ( Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ) เป็นเครื่องมือวัดการแทรกสอดทางดาราศาสตร์ ที่ ประกอบด้วยกล้องโทรทัศน์วิทยุ 66...
ภาพรวม
อาร์เรย์ ALMA เริ่มต้นประกอบด้วยเสาอากาศความแม่นยำสูง 66 ตัว และทำงานที่ ความยาวคลื่น 3.6 ถึง 0.
ประวัติศาสตร์
แนวคิดพื้นฐานของ ALMA มาจากโครงการทางดาราศาสตร์สามโครงการ ได้แก่ Millimeter Array (MMA) ของสหรัฐอเมริกา, Large Southern Array (LSA) ของยุโรป และ Large Millimeter Array (LMA) ของญี่ปุ่น
เงินทุน
ALMA เริ่มแรกเป็นการร่วมมือกันแบบ 50-50 ระหว่าง หอดูดาววิทยุแห่งชาติ และ หอดูดาวทางใต้ของยุโรป (ESO) และต่อมาได้ขยายออกไปโดยได้รับความช่วยเหลือจากพันธมิตรชาวญี่ปุ่น ไต้หวัน และชิลี [ 12 ] ALMA เป็นโครงการดาราศาสตร์ภาคพื้นดินที่ใหญ่ที่สุดและมีราคาแพงที่สุด...