Høgt oppe i den chilenske fjellheimen, omkransa av guanaco-flokker og kaktusar, står det ei klyngje på 66 parabolliknande antenner som i desse dagar blir retta mot sola.
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, også berre kjent som ALMA-teleskopet, kan registrera radiobølgjer som er rundt 1 millimeter lange.
Dette bølgjespekteret vil synleggjera detaljar frå solatmosfæren som ikkje kan sjåast med vanlege teleskop, og gjer dei i stand til å gi solforskarar eit heilt nytt blikk på dei fysiske prosessane som går føre seg på sola.
– Med bilete frå desse millimeters lange bølgelengdene, kan me få eit detaljert kart over både temperatur og tettleik som gjer at me kan forstå eigenskapane til solatmosfæren mykje betre, seier solforskar Sven Wedemeyer ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA)
Saman med kollegaer ved Solfysikkgruppen ved ITA skal han analysera 6-timars observasjonsdata som vart henta inn frå ALMA-teleskopet i desember.
Meir heilskapleg forståing av sola
Ein skulle kanskje tru at vår eiga stjerne og livgjører er godt forstått, men det er framleis mange uavklarte spørsmål knytt til dei fundamentale prosessane til sola, til dømes varmefordeling.
ALMA gir oss meir direkte målingar av temperatur, som kan hjelpa oss å forstå slike prosessar.
Eit anna døme er å forstå korleis solutbrot fungerer.
– Solutbrot kjem av magnetfelt som blir ustabile, og som frigjer mykje energi i form av røntgen, gamma, UV, synleg lys, partiklar m.m., som blir sendt ut i stor fart. Dette kan bl. a. føre til nordlys dersom dei treffer jorda. Dette er eit stort tema for ALMA, forklarer Wedemeyer.
Men det er spesielt det midtre laget til solatmosfæren, kromosfæren, som opptek UiO-forskarane, og som dei ønskjer å forstå korleis fungerer.
– Mesteparten solstrålinga som ligg millimeter-området, kjem frå kromosfæren. Men oppløysinga til teleskop som kan registrera dette har vore avgrensa.
– Kromosfæren er lite forstått, og med dei nye teleskopdata kan me få eit meir heilskapleg bilete av korleis sola fungerer.
– Stort teknologisk hopp
Det er ikkje utan grunn at den chilenske Atacama-ørkenen er lokalitet for milliard-prosjektet. Her, på høgfjellsplatået 5000 meter over havet, er lufta både tynn og veldig tørr, noko som minimerer sjansen for at radiobølgjer blir forstyrra av lufta.
Men kvifor snakkar ein om eitt teleskop, når det i røyndommen dreier seg om 66 antenner?
– Kvar antenne fungerer litt som ei vanleg parabolantenne. På kvar disk sit det ein mottakar som omvandlar bølgjesignala til elektriske signal.
Radioteleskop har likevel avgrensingane sin, seier Wedemeyer.
Oppløysinga til bileta frå teleskop er nemleg direkte påverka avhengig av bølgelengda som blir registrert og den fysiske storleiken på linsa eller disken.
Forholdet er slik at jo større bølgelengder du ønskjer å registrera, jo større må teleskopet vera for å oppnå tilsvarande oppløysing.
Derfor er teleskop for synleg lys i utgangspunktet mykje betre enn radioteleskop. (1 millimeters radiobølgjer er i storleiksorden 1000 gonger større enn bølgelengdene for synleg lys.)
For å omgå denne fysiske avgrensinga, nyttar ALMA seg av eit triks som heiter interferometri.
– Ved å plassera enkelt-antenner over eit stort område kan ein simulera at ein har eit veldig stort teleskop. Sola vart no observert i ein konfigurasjon svarer til eit rundt 500 meter stort teleskop.
– Antennene til ALMA er også både fleire og betre enn tidlegare radioteleskop, og gir større sensitivitet. Dette er eit stort teknologisk hopp, seier solforskaren.
Publisering i løpet av året
ALMA har tidlegare mest vorte brukt til å observera fjerne objekt i universet, men vart også konstruert for å kunna observera nærare objekt.
”Solkampanjen” til teleskopet starta i desember 2016, og representerer dei første regulære observasjonane av sola.
I tillegg har no European Southern Observatory (ESO) offentleggjort dataa for dei første testobservasjonane.
Wedemeyer og kollegaene hans skal også generera simuleringar i ALMA-forskinga, som dei så kan samanlikna og testa mot dei nye observasjonane.
Målet er byggja modellar som forklarer generelle prosessar som går føre seg på sola.
– Nokre effektar er veldig vanskeleg å modellera, men som me må ha med om ein vil forstå kva som går føre seg på sola, forklarer Wedemeyer.
Kva som dukkar opp på bileta er ikkje berre relevant for kunnskapen vår av vår eiga sol, men også for generelle prosessar hos andre stjerner.
Solforskarane reknar med å publisera dei første resultata frå observasjonane i løpet av året. Følg med.
ALMA Starts Observing the Sun from ALMA Observatory on Vimeo.