The Radiotelescope ALMA Explores the Magnetic Universe
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| ALMA — the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array — resides high up in Chile's inhospitable Atacama desert region, where it observes the Universe at wavelengths in between the infra-red and radio regions of the spectrum. Image credit: ESO/M.Claro |
Recent observations have confirmed that ALMA’s excellent sensitivity and calibration accuracy make it a top-class instrument for performing polarimetric measurements at millimetre wavelengths.
Even though ALMA (the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) has been operating since 2011, observations are continuing to verify key aspects of its performance. ALMA was designed to perform sensitive polarimetry — measuring the polarisation of radio waves to reveal the properties of magnetic fields — and astronomers have recently reported the first full-polarisation observations with ALMA, confirming that it is excellently suited to this task.
To do this, astronomers observed the bright source 3C 286. A quasar lying some 7.3 billion light-years from us, 3C 286 is a very powerful source of radio waves and has been observed by many other telescopes. The radio emission from this object is known to be highly polarised, making it an ideal candidate to test ALMA’s capabilities in this area. The ALMA observations reveal details not seen before and clearly show that the magnetic field is stronger and more ordered towards the inner region of the jet that emerges from the quasar. This helps researchers to understand the magnetic field structure in the very heart of the quasar, furnishing vital clues about the physical processes that give rise to the radio emission.
“This observation has certainly verified the high capability of the polarimetry observation with ALMA,” said Hiroshi Nagai at the National Astronomical Observatory of Japan and the leader of the verification team. “This is an important milestone for the ALMA project.”
Magnetic fields are important in many cosmic situations but they are very difficult to measure. Polarimetry is one of the few methods able to reveal details of magnetic fields. However, the polarised component of the radio waves — the part measured in polarimetry — may only be a few percent of the total radio flux from an object, and therefore high sensitivity is essential to carry out precise polarimetry. ALMA has the sensitivity needed to make these crucial polarimetric observations, as this latest study has confirmed.
Sources: ESO, ALMA
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El Radiotelescopio ALMA explora el Universo magnético
Observaciones recientes han confirmado que la excelente sensibilidad y precisión de calibración de ALMA lo convierten en un instrumento de primera clase para la realización de mediciones polarimétricas en longitudes de onda milimétricas.
Pese a que ALMA (el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) se encuentra operativo desde 2011, las observaciones llevadas a cabo continúan ratificando aspectos clave de su rendimiento. ALMA fue diseñado para realizar polarimetría de alta sensibilidad (la medición de la polarización de las ondas de radio para revelar las propiedades de los campos magnéticos) y los astrónomos han dado a conocer recientemente las primeras observaciones de polarización completa realizadas con el conjunto, confirmando que es idóneo para esta tarea.
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| The contours represent the intensity of the radio waves emitted by the quasar 3C 286 and the purple bars show the polarization direction. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Nagai et al. |
Para ello, los astrónomos observaron la fuente de luz 3C 286. Un cuásar ubicado a unos 7.300 millones de años-luz de nosotros, 3C 286 es una fuente extremadamente potente de ondas de radio y ha sido observado por muchos otros telescopios. Se conoce que la emisión de ondas de radio de este objeto posee una alta polarización, lo que lo convierte en un candidato ideal para poner a prueba las capacidades de ALMA en esta área. Las observaciones de ALMA revelan detalles nunca antes vistos y muestran claramente que el campo magnético es más fuerte y ordenado hacia la región interior del chorro que emerge del cuásar. Esto ayuda a los investigadores a entender la estructura del campo magnético en el corazón del cuásar, proporcionando pistas vitales referentes a los procesos físicos que originan la emisión de ondas de radio.
“Esta observación ciertamente ha corroborado la alta capacidad de la observación polarimétrica con ALMA”, dijo Hiroshi Nagai en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, líder del equipo de verificación. “Este es un hito importante para el proyecto ALMA”.
Los campos magnéticos son importantes en muchas situaciones cósmicas, pero son extremadamente difíciles de medir. La polarimetría es uno de los pocos métodos capaces de develar los detalles de los campos magnéticos. Sin embargo, el componente polarizado de las ondas de radio (la porción medida en la polarimetría) puede ser sólo un pequeño porcentaje del flujo total de ondas de radio emitido por un objeto, y por lo tanto una alta sensibilidad es esencial para llevar a cabo mediciones polarimétricas precisas. ALMA posee la sensibilidad necesaria para realizar estas esenciales observaciones polarimétricas, como ha sido confirmado por este último estudio.
Fuentes: ESO, ALMA
