天文物理國際合作計畫「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)」,於台灣時間3月14日在智利安第斯山脈查南托高原(Chajnantor plateau)正式舉行了開幕儀式。這不僅代表一巨型望遠鏡陣列的主要系統已全部完工,也宣告「ALMA」國際合作計畫之成功。
包括臺灣在內,ALMA計畫一共有來自東亞,北美,歐洲三大地區夥伴在專案中共同攜手與智利共和國合作。組成國際合作的各國代表,加上近500位嘉賓來到智利的阿塔卡瑪沙漠,共同慶祝合作計畫的圓滿成功。開幕儀式主賓是智利共和國總統皮涅拉,皮涅拉總統本人還親自參與ALMA一座天線運上查南托高原山頂的過程。
ALMA望遠鏡陣列有54座口徑寬12米的天線以及12座7米的天線,總共66座天線一起協同工作。每個天線個別收集來自太空的輻射,並將訊號聚焦在天線上的接收機上。然後從所有天線取得的信號經專用的超級計算機(correlator)加以處理,再最後彙總在一起。66座ALMA天線可用不同的配置法排成陣列,天線間的距離變化多樣 ,最短可以是150公尺,最長可以到16公里。如果與過去所有的望遠鏡系統作比較,ALMA在毫米次毫米波段上能看到更暗的天體,同時能得到更高的影像解析度。
臺灣於2005年與2008年分兩次受到邀請,分別參加了「ALMA—日本」團隊以及「ALMA—北美」團隊的合作。中央研究院天文及天文物理研究所於2005年開始執行「ALMA—東亞」國際合作計畫。2008年在國科會經費支持下,中央研究院天文及天文物理研究所及美國國家電波天文台分別為國科會及美國國家科學基金會雙方之指定代表及執行單位,共同負責執行「ALMA—北美」計畫,帶領台灣參與跨國電波天文研究。
對ALMA計畫而言,臺灣的重要貢獻之ㄧ是由中研院天文所與中山科學研究院航空研究所合作建立的「東亞接收機前段整合測試中心」(EA-FEIC)。這個測試中心負責組裝及測試前段次系統,不但成功提前完成原本負責之所有東亞前段次系統(17套),更協助北美與及歐洲團隊另外完成9套前段次系統的交付。
臺灣團隊還負責主導兩輛「前段維護特種車」(FESV)的製造。這兩輛經命名為「梅花」與「藍鵲」的特種車提升了望遠鏡陣列運作的效率。此外,中研院天文所與日本及北美團隊合作,亦含括了軟體開發、ALMA第10頻段超導混頻偵測元件的研發、另外還完成了一座12米望遠鏡、以及進行ALMA軸轉律動之次反射鏡計畫。目前正在進行中之第1頻段接收機系統的開發,則將成為臺灣對ALMA未來發展計畫的重大貢獻。
在科學研究上,中研院天文所王為豪研究員是首先獲得使用時段的少數精選團隊之一,他用ALMA來觀測早期宇宙的「伽瑪射線爆宿主星系」,已成功獲得良好的研究成果,王為豪表示:「ALMA可偵測到從伽瑪射線爆宿主星系所發出極其微弱的次毫米波輻射。有助釐清宿主星系特性和伽瑪射線爆間是否有關,以進一步利用伽瑪射線爆探測宇宙最遙遠、最早期的星系。」
ALMA是觀測「冷」(cold)宇宙的最強大望遠鏡,所謂「冷」宇宙指的是:分子氣體、塵埃還有宇宙大霹靂的遺跡輻射。科學家們渴望利用ALMA的這些優點來研究形成於宇宙初期的恆星與星系、了解更多恆星誕生過程中的未知細節、追蹤新生恆星與行星週遭的氣體與塵之運動軌跡,從而探索宇宙與生命的起源。
ALMA竣工落成啟用典禮為國際天文界攜手合作重大里程碑,參與國科技部長皆參加此典禮。我國由牟副主任委員率團察訪,除了參觀在我國製造的天文設備外,並與多國高層代表進行國際科技合作會談,其中亦包括美國國家科學基金會(NSF)主委Dr. Subra Suresh,將有效提升我國國際能見度及科技合作契機。