Erstmals ist es Astronomen und Ingenieuren gelungen, drei der ALMA-Antennen an ihrem Beobachtungsstandort in Nordchile zusammenzuschalten. Damit rücken extrem detailscharfe Beobachtungen der kühlen Regionen des Weltalls, wie sie ALMA ermöglichen soll, einen wichtigen Schritt näher.

Am 20. November 2009 war die dritte Antenne des im Aufbau befindlichen Verbundteleskops ALMA am Beobachtungsstandort auf dem Chajnantor-Hochplateau in den chilenischen Anden installiert worden, 5000 Meter über dem Meeresspiegel. Kurz darauf gelang es den Astronomen und Ingenieuren erstmals, die drei 12-Meter-Antennen zusammenzuschalten und zur Beobachtung eines Himmelsobjekts einzusetzen.

"Was wir im Oktober, als wir lediglich zwei ALMA-Antennen zusammenschalten konnten, an Signalen aufgefangen haben, entspricht dem Brabbeln eines Babys", so Leonardo Testi, der europäische ALMA-Projektwissenschaftler bei der ESO. "Unsere Beobachtungen mit drei Antennen entsprechen dem Moment, in dem das Baby sein erstes sinnvolles Wort sagt - noch kein vollständiger Satz, aber sehr aufregend! Das Zusammenschalten dreier Antennen ist ein wichtiger Schritt in Richtung auf unser Ziel, mit ALMA unübertroffen detailscharfe Bilder im Submillimeter-Wellenlängenbereich aufzunehmen."

Wie ein einziges Riesenteleskop

Mit dem erfolgreichen Zusammenschalten der drei Antennen haben die elektronischen Systeme und die Software, die derzeit bei ALMA installiert werden, einen entscheidenden Test bestanden. Nun arbeitet das ALMA-Team auf eine Vernetzung weit größeren Ausmaßes hin: Die fertige ALMA wird ein "Interferometer" aus mindestens 66 High-Tech-Antennen sein, die so zusammengeschaltet sind, dass sie wie ein einziges riesiges Teleskop arbeiten. Das Verbundteleskop soll den Himmel bei Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängen erforschen. Nur durch das Zusammenschalten im großen Stil kann ALMA die vorgesehene Leistungsfähigkeit erreichen.

"Das Zusammenschalten von drei (oder mehr) Antennen zu einem Interferometer bedeutet gegenüber dem Betrieb mit nur zwei Antennen eine gewaltige Leistungssteigerung", erklärt Wolfgang Wild, der europäische Projektmanager von ALMA. "Damit können die Astronomen Störungen, wie sie sich etwa durch instrumentelles Rauschen oder atmosphärische Turbulenzen ergeben, in den Griff bekommen. Der Vergleich der gleichzeitig mit drei Antennen empfangenen Signale ermöglicht es, solche unerwünschten Nebeneffekte auszugleichen - etwas, das beim Zwei-Antennen-Betrieb unmöglich ist."

Um diesen Meilenstein zu erreichen, richteten die Astronomen ihre Antennen auf ein weit entferntes extragalaktisches Himmelsobjekt: den Quasar "B1921-293", der bei langen Wellenlängen - unter anderem im Millimeter- und Submillimeterbereich der ALMA-Beobachtungen - sehr hell leuchtet. An der Güte des kombinierten Signals der drei Antennen zeigte sich, dass die Anordnung exzellent funktioniert.

Erste wissenschaftliche Beobachtungen ab 2011

Im Laufe der kommenden Jahre wird ALMA um mehrere weitere Antennen erweitert werden. Ab 2011 werden die Astronomen in der Lage sein, erste wissenschaftliche Beobachtungen vorzunehmen. In der Folgezeit wird das Interferometer durch das Hinzufügen weiterer Antennen immer leistungsfähiger werden, bis die Sollstärke von mindestens 66 Antennen erreicht ist. (red)