Тем, кто знаком с оптическими телескопами, идея сделать что-то для достижения более высокого разрешения с помощью их телескопа может показаться чуждой, а то и практически невозможной. Разрешение телескопа определяется, среди прочего, его апертурой – диаметром объекта, который собирает свет (или электромагнитное излучение), и, конечно, вы не можете легко это изменить. Познакомьтесь с командой ALMA, Большой миллиметровой решеткой Атакамы, которая стала первой, кто использовал приемник диапазона 10 и максимальное разделение приемников для повышения его разрешения, чтобы они могли видеть детали, эквивалентные обнаружению автобуса длиной 10 метров на Луне!
Большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка Атакамы (также известная как ALMA) основана на интерферометрической технологии, которая, проще говоря, предполагает использование нескольких телескопов, соединение их вместе и дает им такое же разрешение, как если бы инструмент был одинакового диаметра. как расстояние между составными частями! Если это поразило вас, позвольте мне объяснить; Подумайте о том, чтобы иметь один 20-сантиметровый телескоп в моем родном городе Норидж в Великобритании и еще один в Нью-Йорке в США. По отдельности телескопы имеют диаметр 20 см и разрешение, основанное на этом, но расстояние между ними составляет 5263 км, и если вам удастся соединить их вместе как интерферометр, а затем вместе, они дадут разрешение, эквивалентное телескопу диаметром 5263 км! Несколько лучше, чем если бы они действовали индивидуально.
Однако ALMA не является оптическим телескопом, это массив радиотелескопов из 66 отдельных инструментов диаметром 12 или 7 метров, который может простираться через пустыню Атакама с расстоянием между приемниками более 16 км. Эта система является результатом замечательного международного партнерства между Соединенными Штатами, Европой, Канадой, Японией, Тайванем, Южной Кореей и Чили, а ее установка обошлась примерно в 1,4 миллиарда долларов США. Приемники были установлены в первые несколько лет 21 века и вступили в эксплуатацию в 2011 году, работая на высоте 5000 метров. Они работают в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, что означает, что они могут проникать сквозь облака молекулярной пыли и изучать самые дальние уголки Космоса.
Команда из Объединенной обсерватории ALMA в Чили, Национальной астрономической обсерватории в Японии, Национальной радиоастрономической обсерватории в США и Европейской южной обсерватории недавно довела эту систему до предела. Как телескоп может увеличить разрешение? Увеличьте область сбора данных, а в случае интерферометра — увеличьте расстояние между приёмниками, и именно это команда и сделала, увеличив расстояние между приёмниками до максимума. Они также смогли использовать приемники Band 10, что дало ALMA возможность достигать частот до 950 ГГц, самой высокой частоты, которую она может достичь.
Приемники Band 10 не являются чем-то особенно новым: они доступны в ALMA с 2014 года, но ранее не использовались. Команде пришлось использовать относительно новую технику, называемую калибровкой диапазона по диапазону, которая включает в себя подавление колебаний атмосферы путем наблюдения за калибровочным объектом в низкочастотных волнах, в то время как целевой объект наблюдается в высокочастотных. Они использовали эту технику для успешного наблюдения R Leporis, звезды в Млечном Пути, а результаты были только что опубликованы в Asrophysical Journal в статье под названием «Высокочастотная кампания с длинной базой ALMA 2021: Изображения субмиллиметровых волн с самым высоким угловым разрешением для углерода». -Рич Стар Р Леп».
Источник: ALMA достигла результатов наблюдений с самым высоким разрешением.
