Телескоп ALMA робить перші знімки в діапазоні 500 ГГц
Радіотелескоп ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), який не так давно вступив в дію, відкрив вченим-астрономам ще одне "вікно" у глибини Всесвіту. Цим новим вікном є можливість проведення спостережень в діапазоні 500 ГГц, що стало можливим завдяки установці дослідних зразків нових приймачів Band 8, які були розроблені і виготовлені фахівцями Національної астрономічної обсерваторії Японії (National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ). З допомогою нових приймачів радіотелескоп ALMA зробив знімок розподілу атомів вуглецю в околицях планетарної туманності NGC 6302, який є першим подібним зображенням з безпрецедентно високою роздільною здатністю, який був зроблений за допомогою методу радіо-інтерферометрії в діапазоні 500 ГГц.
У телескопа ALMA є десять груп приймачів, налаштованих на певний діапазон, завдяки чому телескоп перекриває широкий діапазон частот електромагнітних хвиль. Фахівці обсерваторії NAOJ займаються розробкою трьох груп приймачів, Band 4 - 125-163 ГГц, міліметровий діапазон, Band 8 - 385-500 ГГц, субміліметровий діапазон, і Band 10 - 787-950 ГГц, терагерцовый діапазон.
Діапазон частот, що приймається приймачами групи Band 8, відповідає довжинам хвиль радіовипромінювання від широкого ряду атомів різних елементів і молекул. Найцікавішим для вчених-астрономів в цьому діапазоні випромінювання частотою 492 ГГц, яке випромінюється атомами вуглецю, досить рідкісного речовини в космічному просторі. Основною речовиною, з якого складається космічний газ, є водень. Вуглецю у складі космічного газу в 3 тисячі разів менше, ніж водню, незважаючи на те, що вуглець є третім за кількістю елементом у Всесвіті.
До останнього часу спостереження в діапазоні 500 ГГц, включаючи і спостереження за випромінюванням вуглецю, могли бути зроблені тільки за допомогою радіотелескопів з єдиною антеною, таких, як телескоп Mt. Fuji Submillimeter Telescope, що знаходиться в розпорядженні Токійського університету, і телескопа обсерваторії Caltech Submillimeter Observatory (CSO). Такі радіотелескопи можуть забезпечити кутову роздільну здатність в 15 кутових секунд, оптичні телескопи, що працюють в діапазоні видимого та інфрачервоного світла, можуть забезпечити роздільну здатність в 0.1 кутової секунди. Телескоп ALMA, на п'яти семиметрових антенах якого вже встановлені приймачі групи Band 8, дозволили отримати роздільну здатність 3.5 кутових секунди за рахунок використання методу радіочастотної інтерферометрії. Коли приймачі Band 8 будуть встановлені на всіх антени телескопа ALMA, роздільна здатність телескопа збільшиться ще в 400 раз, природно, що така перспектива викликає величезний інтерес у астрономічного співтовариства.
Нэохиса Сато (Naohisa Sato), учасник групи NAOJ, який займався розробкою приймачів Band 8, розповідає: "Під час розробки і виготовлення приймачів нам довелося подолати безліч труднощів. Ми внесли безліч коригувань, замін у конструкції та електричної схемою приймача, перш ніж він заробив належним чином і в який необхідно знати діапазоні частот. Тепер залишилося тільки зробити приймачі для решти антен телескопа ALMA, що дасть в руки вчених-астрономів унікальний за можливостями інструмент".
Космічний об'єкт NGC 6302, став першим об'єктом зйомки в діапазоні 500 ГГц, є планетарною туманністю центральна зірка якій, має масу в кілька разів перевершує масу Сонця, знаходиться на самому останньому етапі свого життя. На знімку, зробленому в оптичному діапазоні, видно величезну симетричне подвійне хмара газу, викинутого в простір вмираючої зіркою. На знімку, зробленому телескопом ALMA, також показано це хмара, в якому жовтим кольором виділена центральна область, найбільш цікава для астрономів область, в якій висока концентрація атомів вуглецю. Подальші спостереження з ще більшою роздільною здатністю за цією областю дозволять вченим визначити досить точно хімічний склад матерії і дізнатися більше про процеси, що відбуваються в туманності NGC 6302.