揭开隐藏宇宙的十年：射电望远镜阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)落成十周年

两个北美12米坐在阿尔玛作战支援设施(OSF)的星空下。远处影像的左边是全息摄影塔。天线能够接收来自这个塔的信号，并用它来绘制它们表面的地图。然后，可以调整组成其表面的各个面板，使表面尽可能接近完美的抛物线。Credit: Carlos Padilla

（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by National Science Foundation）：2023年3月13日，世界各地的天文学家将庆祝世界上最大的射电望远镜阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)落成十周年。

在过去的十年中，由美国国家科学基金会的国家射电天文台(NRAO)、欧洲南方天文台(ESO)和日本国家天文台(NAOJ)领导的国际ALMA合作彻底改变了我们对宇宙的理解，并揭示了它的秘密，从行星、恒星和星系的形成到破译宇宙的化学成分，甚至参与捕捉黑洞的第一张图像。

ALMA的十年成功之前是2011年的早期科学观测，几乎是望远镜落成的整整两年前。ALMA的这个测试阶段产生了复杂而美丽的图像，揭示了触角星系中恒星的形成和剧烈的星系合并，其详细程度是地球上其他望远镜无法达到的。这些就职前的观察让阿尔玛成长为今天的样子。

“自从ALMA第一次发光以来，它不仅改变了我们对宇宙的理解，也改变了我们看待宇宙的方式，”NRAO主任兼AUI射电天文学副总裁托尼·比斯利说。

“为了更深入地观察宇宙，看到其他望远镜无法如此清晰地看到的东西，如隐藏在年轻恒星盘中的水，以及银河系中心的超大质量黑洞，我们不断开发尖端技术，包括世界上最快的超级计算处理器。”

年轻恒星HL Tau及其原行星盘的ALMA图像。这张有史以来最好的行星形成图像揭示了多个环和缺口，预示着新兴行星的存在，因为它们清除了轨道上的尘埃和气体。最初由ALMA科学家在2014年拍摄，这张更新的图像进一步清晰了HL Tau周围的发展环境。Credit: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO); C. Brogan, B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

ALMA由66个天线组成，分布在智利安第斯山脉海拔5000米(16404英尺)的Chajnantor高原上，长达16公里(近10英里)。使望远镜与众不同的技术是北美、欧洲和东亚21个国家的国际合作成果。NRAO中央开发实验室(CDL)负责开发Band 6接收机，这是ALMA最具科学生产力的接收机，已被批准于2021年升级。

今年早些时候，ALMA还获准开发新的中央相关器和数字传输系统，升级最终将使系统带宽增加4倍，这将由NRAO和其他几个合作伙伴实施。这项技术和其他类似的创新支持ALMA用户科学家迄今为止已经发表了3000多篇科学出版物。这相当于近十年来每天有一份出版物。

在这张触角星系合并核心的合成图像中，光学(白色和粉色)、射电(蓝色)和毫米/亚毫米(橙色和金色)叠加向我们展示了恒星形成的历史和未来。光学图像显示了正在发光的恒星。收音机显示气体可能太稀薄而不能成为恒星。mm/submm显示了将来某一天新恒星形成的所有地方。触角星系在2011年早期科学观测中提供了来自ALMA的第一批科学图像。Credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) with data provided by ALMA (ESO/NAOJ/NAOJ) and NASA/ESA

美国国家科学基金会首席运营官卡伦·马龙格尔说:“ALMA自十多年前公布第一批图像以来，就吸引了世界的想象力，它打开了否则无法打开的宇宙新窗口。”“我们现在和未来对ALMA的承诺与当时一样:开发技术，解锁和扩展我们对银河系和宇宙中其他每个星系的知识。”

ALMA最显著的贡献包括第一批清晰的行星形成照片，由ALMA合作伙伴地区的科学家在2014年由NRAO领导在年轻恒星HL Tau周围观察到，以及超大质量黑洞M87*和SgrA*，分别由事件视界望远镜(EHT)合作在2019年和2022年观察到。

“ALMA改变了我们对宇宙的理解，开辟了新的研究领域，”ALMA主任肖恩·多尔蒂说。“我们对过去十年的成就感到非常自豪，对未来十年的发现感到兴奋。”