ALMA gir forskere et helt nytt blikk på sola

I Atacama-ørkenen (Chile) står ALMA-teleskopets 66 antenner nå vendt mot solen. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
I Atacama-ørkenen (Chile) står ALMA-teleskopets 66 antenner nå vendt mot solen. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Artikkelen fortsetter under annonsen

Det gigantiske teleskopet skal fravriste solen en rekke hemmeligheter.

Denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

Artikkelen fortsetter under annonsen

Høyt oppe i den chilenske fjellheimen, omkranset av guanaco-flokker og kaktuser, står det en klynge på 66 parabolliknende antenner som i disse dager rettes mot sola.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, også bare kjent som ALMA-teleskopet, kan registrere radiobølger som er rundt én millimeter lange.

Dette bølgespekteret vil synliggjøre detaljer fra solas atmosfære som ikke kan sees med vanlige teleskoper og vil gi solforskere et helt nytt blikk på de fysiske prosessene som foregår på sola.

Forsker Sven Wedemeyer og Solfysikkgruppen ved ITA skal analysere data fra ALMA-teleskopet. Foto: Privat
Forsker Sven Wedemeyer og Solfysikkgruppen ved ITA skal analysere data fra ALMA-teleskopet. Foto: Privat

– Med bilder fra disse millimeterlange bølgelengdene kan vi få et detaljert kart over både temperatur og tetthet som gjør at vi kan forstå egenskapene til solatmosfæren mye bedre, sier solforsker Sven Wedemeyer ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA) ved Universitetet i Oslo til Titan.uio.no.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

Sammen med kolleger ved Solfysikkgruppen (link is external) ved ITA skal han analysere seks timers observasjonsdata som ble hentet inn fra ALMA-teleskopet i desember.

Les også: – Sannsynlig med en niende planet

Mer helhetlig forståelse av sola

Man skulle kanskje tro at vår egen stjerne er godt forstått, men det er fortsatt mange ubesvarte spørsmål knyttet til solas fundamentale prosesser, for eksempel varmefordeling. ALMA gir oss mer direkte målinger av temperatur, som kan hjelpe oss å forstå slike prosesser.

Et annet eksempel er å forstå hvordan solutbrudd fungerer.

– Solutbrudd skyldes magnetfelt som blir ustabile og som frigjør mye energi i form av røntgen, gamma, UV, synlig lys, partikler m.m., som sendes ut i stor hastighet. Dette kan blant annet føre til nordlys dersom de treffer jorden. Dette er et stort tema for ALMA, forklarer Wedemeyer.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen
ALMA-teleskopets bilder vil gi forskerne unikt innblikk i fundamentale prosesser på sola. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
ALMA-teleskopets bilder vil gi forskerne unikt innblikk i fundamentale prosesser på sola. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Men det er spesielt solatmosfærens midtre lag, kromosfæren, som opptar UiO-forskerne og som de ønsker å forstå hvordan fungerer.

– Mesteparten av solstrålingen som ligger i millimeterområdet, kommer fra kromosfæren. Men oppløsningen til teleskoper som kan registrere dette, har vært begrenset. Kromosfæren er lite forstått, og med de nye teleskopdataene kan vi få et mer helhetlig bilde av hvordan sola fungerer.

LES OGSÅ: Fly over solen - NASA lager reportasje om norsk solforskning

– Stort teknologisk hopp

Det er ikke uten grunn at den chilenske Atacama-ørkenen er lokalitet for milliardprosjektet. Her, på høyfjellsplatået 5000 meter over havet, er lufta både tynn og veldig tørr, noe som minimerer faren for at radiobølger blir forstyrret av luften.

– Men hvorfor snakker man om ett teleskop, når det i virkeligheten dreier seg om 66 antenner?

Artikkelen fortsetter under annonsen

– Hver antenne fungerer litt som en vanlig parabolantenne. På hver disk sitter det en mottaker som omvandler bølgesignalene til elektriske signaler, forklarer Wedemeyer.

Helbildet av sola er tatt med teleskop for synlig lys, rundt 617 nm (nanometer). Den mørke solflekken er tydelig, men ALMA-bildet (innfelt) er viser et nytt nivå av detaljer som nå blir tilgjengelig for forskerne. Foto: NASA/ALMA
Helbildet av sola er tatt med teleskop for synlig lys, rundt 617 nm (nanometer). Den mørke solflekken er tydelig, men ALMA-bildet (innfelt) er viser et nytt nivå av detaljer som nå blir tilgjengelig for forskerne. Foto: NASA/ALMA

Radioteleskoper har imidlertid sine begrensninger, fortsetter han.

Oppløsningen til bildene fra teleskoper er nemlig direkte påvirket av bølgelengden som registreres og den fysiske størrelsen på linsa eller disken. Forholdet er slik at jo større bølgelengder du ønsker å registrere, jo større må teleskopet være for å oppnå tilsvarende oppløsning.

Derfor er teleskoper for synlig lys i utgangspunktet mye bedre enn radioteleskoper. (1 millimeters radiobølger er i størrelsesorden 1000 ganger større enn bølgelengdene for synlig lys.)

Artikkelen fortsetter under annonsen

For å omgå denne fysiske begrensningen, benytter ALMA seg av et triks som heter interferometri.

– Ved å plassere enkeltantenner over et stort område, kan man simulere at man har et veldig stort teleskop. Sola blir nå observert i en konfigurasjon tilsvarer en rundt 500 meter bred teleskoplinse.

Artikkelen fortsetter under annonsen

– Antennene til ALMA er også både flere og bedre enn tidligere radioteleskoper, og gir større sensitivitet. Dette er et stort teknologisk hopp, sier solforskeren.

Les også: – Jorda kan ha hatt mange små måner

Publisering i løpet av året

ALMA er tidligere blitt mest brukt til å observere fjerne objekter i universet, men ble også konstruert for å kunne observere nærere objekter.

ALMA kan med interferometri-metoden i prinsippet simulere teleskoper med enorme diametere, opptil 16 kilometer. Observasjonene av sola ble gjort med en konfigurasjon som tilsvarer et 500 meter bredt teleskop.. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
ALMA kan med interferometri-metoden i prinsippet simulere teleskoper med enorme diametere, opptil 16 kilometer. Observasjonene av sola ble gjort med en konfigurasjon som tilsvarer et 500 meter bredt teleskop.. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

«Solkampanjen» til teleskopet startet i desember 2016 og representerer de første regulære observasjonene av sola. I tillegg har European Southern Observatory (ESO) nå offentliggjort dataene for de første testobservasjonene.

Wedemeyer og hans kolleger skal også generere simuleringer i ALMA-forskningen, som de så kan sammenligne og teste mot de nye observasjonene.

Målet er bygge modeller som forklarer generelle prosesser som foregår på sola.

– Noen effekter er veldig vanskelige å modellere, men må med om man vil forstå hva som foregår på sola, forklarer Wedemeyer.

Artikkelen fortsetter under annonsen

Hva som dukker opp på bildene, er ikke bare relevant for vår kunnskap om vår egen sol, men også for generelle prosesser hos andre stjerner.

Solforskerne regner med å publisere de første resultatene fra observasjonene i løpet av året. Følg med.

Flere saker på Titan.uio.no:

Strålende utsikter for solforskningen

Høythengende EU-stipend til astrofysiker

Opprinnelig publisert hos Titan.uio.no

Les om astronomi hos ABC Nyheter:

Slik jakter forskerne på utenomjordiske vesener

Fant kilden for mystiske radioglimt