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2013년 3월 18일 월요일

우주 이야기 148 - 본격 활동에 들어간 ALMA




 이전에도 소개드린 바 있는 ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array, 스페인어로는 ALMA 는 영혼이라는 뜻.) 가 마침내 2013 년 3월부터 본격 취역해서 활동을 시작했습니다. 사실 모든 전파 망원경이 다 설치되기 전부터 ALMA 는 관측을 시작했기 때문에 이미 우리에게는 낮선 존재는 아니라고 할 수 있습니다. 이전에도 ALMA 의 관측 결과에 대한 포스팅을 몇차례 한 적이 있었죠. ALMA 자체에 대해서는  이전 포스트 ( http://blog.naver.com/jjy0501/100162002621  ) 를 참조하시기 바랍니다. 


 ALMA 는 지금까지 건설된 것 가운데 가장 비싸고 복잡한 전파 망원경 중에 하나라고 할 수 있습니다. 일본, 유럽, 미국 및 타이완과 칠레 등지에서 모인 여러 천문학자들이 협력해서 10 년 이상에 걸쳐 15 억 달러 이상을 투자한 결과물이 이제 완전한 상태로 관측을 시작한 셈입니다. 가장 주된 12 미터 전파 망원경의 경우 25 기씩을 미국과 유럽에서 제공했고 16 기의 보조 안테나 (4 개의 12 미터 지름 안테나와 12 개의 7 미터 안테나) 는 동아시아에서 기여했습니다. 참가 파트너는 


  • European Southern Observatory and the European Regional Support Centre
  • National Science Foundation via the National Radio Astronomy Observatory and the North American ALMA Science Center (미국)
  • National Research Council of Canada
  • National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) under the National Institutes of Natural Sciences (NINS)
  • ALMA-Taiwan at the Academia Sinica Institute of Astronomy & Astrophysics (ASIAA)
  • Republic of Chile

  입니다. 한국이 없는 점이 좀 아쉽긴 하네요. 



(2012 년 당시 완공을 앞두고 있는 ALMA  ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) ) 



(하늘에서 본 ALMA. 아티스트 컨셉  ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calcada (ESO) ) 


 ALMA 는 이전에도 이야기 했듯이 공기의 방해를 받지 않는 칠레의 5000 미터 고원 지대에 건설되며 이곳에서 전파가 통과가 가능한 전자기파의 파장인 atmospheric window 는 350 μm 에서 10 mm 사이입니다. 실제 ALMA 는 0.3 - 9.6 mm 파장을 관측하는 서브 밀리미터 / 밀리미터 영역 전파 망원경입니다. 사실 망원경 하면 생각나는 광학 망원경 역시 전자기파의 가시 광선 영역이라고 불리는 파장을 관측하는 방식입니다. 이보다 더 긴 파장을 측정하기 위해 전파 망원경이 필요한 것이죠.


 12 미터 전파 망원경의 경우 무게가 115 톤에 나가는데 각각 130 톤 짜리 특수 이동차량에 실려 150 m 에서 16 km 까지 범위에서 전개가 가능합니다. 일종의 다양한 '줌' 을 할 수 있는 것이죠. (아래 사진 및 영상 참조) ALMA 는 10 miliarcseconds 의 분해능을 가지고 있는데 이는 허블 우주 망원경의 5 배 라고 할 수 있습니다.  



(ALMA 전파 망원경 운반 트럭인 Otto ESO/H.H.Heyer )



(실제 이동하는 모습  ESO/Pascal Martinez ) 




(소개 동영상) 


 이 ALMA 에서 나온 자료들은 각각 광섬유로 연결되어 2 개의 슈퍼컴퓨터인 ALMA correlator 로 연결됩니다. 현재도 건설 중에 있는 correlator 는 완성되면 세계에서 가장 강력한 연산능력을 지닌 컴퓨터 중에 하나가 될 것이라고 합니다. 그 연산능력은 초당 17 경번의 연산이 가능한 수준으로 또 다른 슈퍼컴퓨터인 타이탄에 비견되는 수준이지만 correlator 의 경우 특수 목적 컴퓨터로 이것과 동일하게 비교할 순 없다고 ALMA 측은 밝히고 있습니다. 



(ALAM correlator    The ALMA correlator, one of the most powerful supercomputers in the world, has now been fully installed and tested at its remote, high altitude site in the Andes of northern Chile. This view shows lights glowing on some of the racks of the correlator in the ALMA Array Operations Site Technical Building. This photograph shows one of four quadrants of the correlator. The full system has four identical quadrants, with over 134 million processors, performing up to 17 quadrillion operations per second.  ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Argandona )  



 아무튼 ALMA 가 본격 활동에 들어감에 따라 상당한 과학적 성과가 기대되고 있습니다. 한편 여러국가의  다국적 협력을 통해 새로운 초대형 전파 망원경들이 연구되고 있는데 엄청난 수의 전파 망원경을 적어도 수천 km 이상 떨어뜨린 상태로 거대한 전파 망원경을 구현하는 SKA (Square Kilometre Array (SKA) ) 가 그것입니다. 계획대로라면 SKA 의 첫 관측은 2016 년이고 2024 년에는 완전한 수준에 이르는데 ALMA 보다도 50 배나 더 민감한 기기가 될 것이라고 하니 기술의 발전이 놀랍다고 하겠습니다.



 참고 






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