ALMA comienza a observar el Sol
17 Enero, 2017 / Tiempo de lectura: 9 minutes
Publicación ALMA KidsEl Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) capturó nuevas imágenes de nuestro Sol donde se aprecian sorprendentes detalles, como el centro oscuro y retorcido de una mancha que tiene casi el doble de diámetro que la Tierra. Estas imágenes se obtuvieron en el marco del proceso de prueba y verificación desarrollado por ALMA para poner la capacidad de observación solar a disposición de la comunidad astronómica internacional.
Pese a haber sido diseñado sobre todo para observar objetos particularmente tenues y muy lejanos del Universo, como las galaxias y los discos protoplanetarios que rodean estrellas jóvenes, ALMA también es capaz de estudiar astros de nuestro propio Sistema Solar, como planetas, cometas e incluso el Sol.
Estas imágenes de una enorme mancha solar fueron obtenidas por ALMA el 18 de diciembre de 2015 con el receptor de Banda 6 en una longitud de onda de 1,25 milímetros y el receptor de Banda 3 en una longitud de onda de 3 milímetros. Las manchas solares son fenómenos pasajeros que ocurren en partes del Sol donde el campo magnético es extremadamente intenso y concentrado. Estas zonas son menos calientes que su entorno, de ahí que parezcan relativamente oscuras. Las imágenes de ALMA son básicamente mapas de diferencias de temperatura en una capa de la atmósfera del Sol conocida como cromosfera, que se encuentra justo encima de la superficie visible del Sol (la fotosfera). La cromosfera es considerablemente más caliente que la fotosfera. ALMA permitirá investigar aspectos clave de la cromosfera como su calentamiento y sus dinámicas, puesto que las observaciones realizadas en longitudes de onda más cortas permiten estudiar la cromosfera con más detalle que las longitudes de onda más largas. De esa forma, las observaciones en longitudes de 1,25 mm (Banda 6) abarcan una capa de la cromosfera que se encuentra más cerca de la superficie visible del Sol que las observaciones realizadas en 3 mm (Banda 3). Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) | Descargar imagen
Durante un período de 30 meses entre 2014 y 2016, los astrónomos usaron ALMA en configuraciones de una sola antena y de múltiples antenas para detectar y obtener imágenes de la luz emitida en longitudes de onda milimétricas por la cromosfera del Sol, la zona que está inmediatamente encima de la fotosfera, la superficie visible del Sol.
Estas imágenes de una enorme mancha solar fueron obtenidas por ALMA el 18 de diciembre de 2015 con el receptor de Banda 6 en una longitud de onda de 1,25 milímetros y el receptor de Banda 3 en una longitud de onda de 3 milímetros. Las manchas solares son fenómenos pasajeros que ocurren en partes del Sol donde el campo magnético es extremadamente intenso y concentrado. Estas zonas son menos calientes que su entorno, de ahí que parezcan relativamente oscuras. Las imágenes de ALMA son básicamente mapas de diferencias de temperatura en una capa de la atmósfera del Sol conocida como cromosfera, que se encuentra justo encima de la superficie visible del Sol (la fotosfera). La cromosfera es considerablemente más caliente que la fotosfera. ALMA permitirá investigar aspectos clave de la cromosfera como su calentamiento y sus dinámicas, puesto que las observaciones realizadas en longitudes de onda más cortas permiten estudiar la cromosfera con más detalle que las longitudes de onda más largas. De esa forma, las observaciones en longitudes de 1,25 mm (Banda 6) abarcan una capa de la cromosfera que se encuentra más cerca de la superficie visible del Sol que las observaciones realizadas en 3 mm (Banda 3). Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) | Descargar imagen
Estas nuevas imágenes demuestran la capacidad de ALMA para estudiar la actividad solar en longitudes de onda más largas que las que se podrían ver con los típicos observatorios solares presentes en la Tierra, y añaden una importante capacidad al rango de observaciones que se pueden usar para estudiar la física de la estrella más cercana a nosotros.
Este mapa completo del Sol a una longitud de onda de 1,25 mm fue obtenido por una sola antena de ALMA usando una técnica conocida como escaneo rápido. La precisión y la velocidad logradas cuando se observa con una sola antena permiten producir un mapa de baja resolución de todo el disco solar en unos pocos minutos. Estas imágenes pueden destinarse para fines científicos, pues muestran la distribución de las temperaturas de la cromosfera, la parte de la atmósfera solar que se encuentra justo encima de la superficie visible del Sol. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) | Descargar imagen
“Estamos acostumbrados a observar el Sol en luz visible, pero es poco lo que nos dice sobre la superficie dinámica y la atmósfera energética de nuestra estrella más cercana”, afirma Tim Bastian, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos, en Charlottesville (Virginia, EE. UU.). “Para entender bien el Sol, tenemos que estudiar todo el espectro electromagnético, incluidas las emisiones milimétricas y submilimétricas que ALMA puede observar”.
Imagen completa del Sol obtenida a partir de la luz emitida por los átomos de hidrógeno, conocida como luz H-alfa. La luz emitida en esta longitud de onda se origina en una capa de la atmósfera del Sol llamada cromosfera, que se encuentra sobre la superficie visible del Sol, o fotosfera. A modo de comparación se muestra la imagen de la mancha solar obtenida por ALMA en la Banda 6. Ambos mapas presentan tanto similitudes como notorias diferencias. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) | Imagen del disco completo: Filtrograma tomado en Fe I línea spectral de 617.3 nm con el Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) a bordo del Observatorio Dinámico Solar. Crédito: NASA. | Descargar imagen
Como nuestro Sol es miles de millones de veces más luminoso que los tenues objetos normalmente observados por ALMA, el equipo de puesta en marcha de las operaciones solares tuvo que desarrollar métodos especiales para que este radiotelescopio fuera capaz de obtener imágenes del Sol sin riesgos para su delicada electrónica.
El resultado de este trabajo se plasma en una serie de imágenes que reflejan la visión única de ALMA y su capacidad para estudiar nuestro Sol en distintas escalas.
Tim Bastian de NRAO (EE. UU.) explica las observaciones del Sol con ALMA. Crédito: Imágenes: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) - NASA; Música: Frozen Star by Kevin MacLeod is licensed under a Creative Commons Attribution license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) Source: https://incompetech.com/music/royalty-free/index.html?isrc=USUAN1100356 Artist: https://incompetech.com/
Comparación del disco solar en luz ultravioleta y en el rango milimétrico del espectro electromagnético. Crédito: NASA-SDO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Mancha solar vista en el rango visible y en el rango milimétrico del espectro electromagnético. Crédito: NASA-SDO, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Descarga de videos e imágenes: https://www.almaobservatory.org
Información adicional
El equipo a cargo de la Campaña Solar de ALMA está compuesto por Shin'ichiro Asayama, East Asia ALMA Support Center, Tokio, Japón; Miroslav Barta, Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences, Ondrejov, República Checa; Tim Bastian, National Radio Astronomy Observatory, EE. UU; Roman Brajsa, Hvar Observatory, Faculty of Geodesy, University of Zagreb, Croacia; Bin Chen, New Jersey Institute of Technology, EE. UU.; Bart De Pontieu, LMSAL, EE. UU.; Gregory Fleishman, New Jersey Institute of Technology, EE. UU.; Dale Gary, New Jersey Institute of Technology, EE. UU.; Antonio Hales, Joint ALMA Observatory, Chile; Akihiko Hirota, Joint ALMA Observatory, Chile; Hugh Hudson, School of Physics and Astronomy, University of Glasgow, Reino Unido; Richard Hills, Cavendish Laboratory, Cambridge, Reino Unido; Kazumasa Iwai, National Institute of Information and Communications Technology, Japón; Sujin Kim, Korea Astronomy and Space Science Institute, Daejeon, República de Corea; Neil Philips, Joint ALMA Observatory, Chile; Tsuyoshi Sawada, Joint ALMA Observatory, Chile; Masumi Shimojo, NAOJ, Tokio, Japón; Giorgio Siringo, Joint ALMA Observatory, Chile; Ivica Skokic, Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences, Ondrejov, República Checa; Sven Wedemeyer, Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, Noruega; Stephen White, AFRL, EE. UU; Pavel Yagoubov, ESO, Garching, Alemania; and Yihua Yan, NAO, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán (NSC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).
La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.