Voir la source de Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama

{{Voir homonymes|Alma}}
{{Infobox Observatoire
| nom           = ''{{lang|en|Atacama Large Millimeter Array}}''
| image         = The Atacama Large Millimeter Array (ALMA) by night, under the Magellanic Clouds.jpg
| upright       = 
| légende       = Aperçu des antennes d'ALMA.
| organisation  = {{drapeau|EU}} [[Observatoire européen austral|ESO]] <br/> {{drapeau|USA}} [[National Radio Astronomy Observatory|NRAO]] <br/> {{drapeau|Japon}} [[Observatoire astronomique national du Japon|NAOJ]]
| lieu          = {{drapeau|Chili}} [[Observatoire du Llano de Chajnantor]] ([[désert d'Atacama]], [[Chili]])
| coordonnées   = {{coord|23|01|9.42|S|67|45|11.44|W|}}
| altitude      = {{unité|5058.7|[[mètre|m]]}}
| climat        = [[désert]]
| création      = Inauguré en mars 2013 ; opérationnel depuis 2011
| clôture       = 
| site          = [http://www.almaobservatory.org Site officiel d'ALMA]<br/>[http://www.nrao.edu/index.php/about/facilities/alma Site officiel du NRAO concernant ALMA]<br/>[http://www.eso.org/public/teles-instr/alma/index.html Site officiel de l'ESO concernant ALMA]<br/>[http://alma.mtk.nao.ac.jp/e/ Site officiel du NAOJ concernant ALMA]
| télescope1_nom=Radiotélescope
| télescope1_type=Réseau de {{nombre|66|antennes}} millimétriques ({{unité/2|7|et=12|mètres}} de diamètre) fonctionnant en interférométrie.
| télescope2_nom=
| télescope2_type=
| télescope3_nom=
| télescope3_type=
| télescope4_nom=
| télescope4_type=
}}

L’'''''{{lang|en|Atacama Large Millimeter/submillimeter Array}}''''' (en abrégé '''ALMA''', qui signifie aussi « âme » en espagnol), en français « '''grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama'''<ref>[http://www.eso.org/public/france/teles-instr/alma/ ALMA], sur le site de l'ESO.</ref> » ou « '''Vaste Réseau d’Antennes (Sub-)Millimétriques de l'Atacama'''<ref>[http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=13087].</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=fr |auteur=Communiqué de presse de l'ESO eso1312 |nom= |titre=L'inauguration d'ALMA ouvre une nouvelle ère de découvertes - Ce télescope révolutionnaire offrira des images inédites du cosmos |url=https://www.eso.org/public/france/news/eso1312/ |site=www.eso.org |date=13 mars 2013 |consulté le=2022-04-15 |extrait=ALMA, le Vaste Réseau (Sub-) Millimétrique de l'Atacama (ALMA pour Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), implanté aux confins des Andes Chiliennes, a été inauguré ce jour lors d'une cérémonie officielle.}}</ref> », est un [[radiotélescope]] géant observant les [[Observation millimétrique|ondes millimétriques]] installé dans le [[désert d'Atacama]] dans le nord du [[Chili]]. Il est composé de {{nombre|66|antennes}} d'un diamètre compris entre {{unité/2|7|et=12|mètres}} qui peuvent être écartées de {{unité/2|16|km}} à {{unité/2|150|m}} et qui fonctionnent en [[interférométrie]]. Pour obtenir les meilleures conditions d'observation, les antennes du radiotélescope sont installées sur le haut plateau de Chajnantor à environ {{unité|5100|m}} d'altitude près de la ville de [[San Pedro de Atacama]]. ALMA est l'instrument le plus performant existant pour l'observation des nuages moléculaires dans lesquels naissent les étoiles qui ne peuvent être observés que dans les ondes millimétriques et submillimétriques. L'instrument est capable grâce à sa haute résolution d'étudier le processus de formation des planètes autour des jeunes étoiles. ALMA doit également observer les [[trou noir supermassif|trous noirs supermassifs]] grâce à sa capacité à voir à travers les [[nuage interstellaire|nuages interstellaires]]. Enfin ALMA permettra d'étudier comment se forment les [[galaxie]]s.

La réalisation d'ALMA a pour origine trois projets développés respectivement par l'[[Europe]], les [[États-Unis]] et le [[Japon]]. Pour des raisons budgétaires, les projets ont été fusionnés au début des {{nobr|années 2000}}. Le développement d'ALMA a été pris en charge par l'[[Observatoire européen austral]] (ESO), l'[[National Radio Astronomy Observatory|Observatoire national de radioastronomie]] (NRAO) américain et l'[[Observatoire astronomique national du Japon]] (NAOJ). Le coût total est d'environ {{nombre|1.4|milliard}} de dollars. ALMA a été inauguré  le {{date-|13 mars 2013}} mais il a fourni ses premières images dans une configuration incomplète à compter de fin 2011.
[[File:ALMA seen from a hexacopter.jpg|thumb|Vue aérienne des antennes d'ALMA.]]

== Objectifs ==

[[File:Wide-angle view of the ALMA correlator.jpg|thumb|L'ordinateur chargé de collecter les données des antennes doit être capable d’exécuter {{nombre|66|billiards}} d'opérations par seconde.]]
[[File:Antennae Galaxies composite of ALMA and Hubble observations.jpg|thumb|Image composite de la collision des [[galaxies des Antennes]] réalisées à partir de données d'Alma (gaz en rouge et jaune) et de Hubble.]]

ALMA s'inscrit dans le domaine de la [[radioastronomie]] : l'étude de l'espace repose non seulement sur l'étude d'images acquises par les télescopes mais aussi sur l'étude des [[onde]]s (et en particulier du spectre) émises par les objets interstellaires. On parle de [[spectroscopie]]. Cette dernière est nécessaire afin de découvrir la composition de ces objets et de comprendre la manière dont ils se forment et évoluent. Ainsi, ce projet a pour but l'observation de différents phénomènes afin de mieux comprendre notre [[Univers]]. Voici entre autres quels seront ses principaux sujets de recherche : 
* l'étude de l'univers jeune à travers l'observation de galaxies distantes ;
* l'étude de la formation des [[étoile]]s à travers l'observation des [[nuage moléculaire|nuages moléculaires]] (comme celui d'Orion) ;
* l'étude de la formation des [[planète]]s ;
* la recherche d'[[exoplanète]]s par [[astrométrie]] ;
* l'étude du système solaire reposant sur l'étude des poussières et sur celle des atmosphères de différentes planètes comme Mars et Vénus (ce dernier sujet permettra par exemple de se faire une meilleure idée de leur dynamique atmosphérique ou encore de détecter une présence d'eau).

== Caractéristiques ==

Les longueurs d'onde observées qui caractérisent la [[radioastronomie]] imposent des tailles de collecteur (celui-ci a un rôle équivalent à celui du miroir d'un télescope optique) qui dépassent ce qui peut être réalisé techniquement. Dans le domaine des ondes millimétriques (entre 0,1 et 1 cm) au cœur des observations d'ALMA , l'obtention d'une [[résolution angulaire]] de 0,1 [[seconde d'arc]] (très modeste en astronomie optique) nécessite un collecteur d'un diamètre compris entre 36 et 360 mètres. En radioastronomie cette limite peut-être contournée en utilisant un réseau constitué par plusieurs antennes dont les données sont combinées par la technique de l'[[interférométrie]]. Celle-ci est mise en œuvre depuis les années 1980 par exemple par le {{lang|en|[[Karl G. Jansky Very Large Array|Very Large Array]]}} au [[Nouveau-Mexique]], ou [[interféromètre du plateau de Bure|celui du plateau de Bure]] dans les Alpes françaises. C'est cette option qui a été retenue pour la réalisation d'ALMA.

Le radiotélescope  ALMA est constitué de {{nombre|66|antennes}} (54 de {{unité|12|m}} de diamètre et 12 de {{unité|7|m}} de diamètre)<ref name="almaobservatory_antennas">{{en}}[http://www.almaobservatory.org/en/technology/antennas « {{lang|en|ALMA Observatory Antennas}} »] sur ''almaobservatory.org''.</ref> dont l'espacement est compris entre {{unité|16|km}} et {{unité|160|m}}<ref>{{en}}[https://almascience.nrao.edu/about-alma/overview/alma-basics {{lang|en|ALMA Basics}}] sur ''almascience.nrao.edu''.</ref>. Les antennes de {{nombre|12|mètres}} pèsent {{unité|115|[[tonne]]s}} et toutes les antennes peuvent résister à une température variant entre {{tmp|-20|°C}} et {{tmp|+20|°C}}<ref name="futura-sciences_21514" />. Les antennes permettent des observations dans les domaines millimétrique et submillimétrique dans des ''fenêtres'' atmosphériques entre {{unité/2|80|et=~ 600|G[[Hertz|Hz]]}}. Un [[superordinateur]] {{lien|Corrélateur optique|texte=corrélateur|trad=Optical correlator}}, capable d’exécuter {{nombre|66|billiards}} d'opérations par seconde, rassemble les données fournies par les différentes antennes.

Les capacités d'ALMA ont été définies de manière à satisfaire trois objectifs<ref name=caractéristiques>{{lien web|langue=en|url=https://almascience.eso.org/about-alma/alma-basics|titre=ALMA Basics|consulté le=6 novembre 2017|date= |site=[[ European Southern Observatory]]|page=|format=|id=|éditeur=|auteur1= }}</ref> :
* Pouvoir détecter en moins de 24 heures les raies spectrales du [[monoxyde de carbone]] ou du [[carbone diatomique]] dans une [[galaxie]] d'un type analogue à la [[Voie Lactée]] avec un [[décalage vers le rouge]] pouvant atteindre 3.
* Pouvoir réaliser des images de la cinématiques des gaz dans des [[protoétoile]]s et dans des [[disques protoplanétaires]] autour d'étoiles jeunes analogues au [[Soleil]] dans les nuages moléculaires jusqu'à une distance de 150 [[parsec]]s
*Réaliser des images fortement dynamique avec une résolution angulaire de 0,1 [[seconde d'arc]].

Les principales caractéristiques techniques d'ALMA sont les suivantes<ref name=caractéristiques/> :
*Neuf bandes de fréquences sont observables en cible. Sept bandes sont utilisables en 2017 allant de la bande 3 (84 [[GHz]]) à la bande 10 (950 GHz)   la bande 1 (40 GHz) est en 2017 en cours de déploiement et la bande 2 (80 GHz) pourrait être développée.
*Le [[champ de vue]] est de 21 secondes d'arc à 300 GHz pour les antennes de 12 m et de 35 secondes d'arc pour les antennes de 7 mètres. Les données ne peuvent être collectées que sur une seule bande de fréquence à un instant donné.
*Dans la configuration d'antennes la plus compacte (toutes les antennes de 12 mètres regroupées à une distance inférieure environ à 160 mètres, la résolution angulaire est de 0,5 seconde à 950 GHz et de 4,8" à la fréquence de 110 GHz. Lorsque les antennes de 16 mètres sont réparties sur l'ensemble du site (distance maximale de 16 km) la résolution angulaire atteint 20 millisecondes d'arc à 230 GHz et 43 msa à 110 GHz.
*En [[spectroscopie]], ALMA peut distinguer jusqu'à {{formatnum:7680}} fréquences. La largeur des canaux est comprise entre 3,8 kHz et 15,6kHz avec une largeur de bande maximale de 8 GHz. La vitesse de la cible peut-être déterminée avec une précision de 0,01 km/s  pour une fréquence de 110 GHz.

== Historique == 

À l'origine d'ALMA, il existe trois projets distincts : le ''{{lang|en|Millimeter Array}}'' (MMA) américain, le ''{{lang|en|Large Southern Array}}'' (LSA) développé par l'Europe et le ''{{lang|en|Large Millimeter Array}}'' (LMA) développé par le [[Japon]]. Le Japon et l'Europe combinent en 1997 leurs projets qui ont des performances complémentaires. En 2003, les États-Unis rejoignent le projet. Chaque participant développe ses antennes avec des caractéristiques spécifiques (par exemple le Japon fournit des antennes de {{nombre|7|mètres}} contre {{nombre|12|mètres}} pour les autres participants) mais de manière que les données collectées puissent être exploitées ensemble.

Le projet est mené par les trois principales organisations astronomiques des participants :
* l’Europe est représentée par l'[[Observatoire européen austral]] ({{lang|en|European Southern Observatory}} : ESO) auquel l'Espagne [[Observatoire_européen_austral#.C3.89tats_membres|adhère en 2006]] ;
* l’Amérique du Nord est représentée par la {{lang|en|[[National Science Foundation]]}} (États-Unis) et le [[Conseil national de recherches Canada|Conseil national de recherches]] (Canada) ;
* le Japon participe au projet en apportant en nature sa contribution ({{nombre|12|petites}} antennes et le corrélateur).

La première antenne est transportée sur le site en {{date-|novembre 2009}}<ref name="futura-sciences_21514" />, et l'observatoire est entré en service avec un tiers des antennes prévues le {{date-|3 octobre 2011}} après la livraison, en {{date-|juillet 2011}}, de la {{16e|antenne}}<ref name="techno-science_9422">[http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=9422 « ALMA est prêt pour ses premières observations scientifiques »] sur ''techno-science.net''.</ref>{{,}}<ref>[http://www.eso.org/public/france/news/eso1137/ ALMA ouvre ses yeux].</ref>. ALMA est inaugurée le {{Date|13|mars|2013}}, mais les premières observations scientifiques ont débuté à la fin de l'année 2011<ref>{{en}}[http://www.almaobservatory.org/inauguration/ {{lang|en|ALMA Observatory Inauguration}}].</ref>.

== Choix du site ==

[[File:Alma antenna in transit.jpg|thumb|Les antennes assemblées à moyenne altitude sont amenées sur le site par un transporteur développé dans ce but.]]
L'étude d'ondes millimétriques et submillimétriques nécessite un environnement sec. En effet, ces ondes sont en grande partie absorbées par la vapeur d'eau présente dans l'[[atmosphère terrestre]], ce qui explique le choix de ce plateau aride. Pour répondre à ce besoin, le site retenu est situé à {{unité|5100|m}} d'altitude sur un haut plateau du [[désert d'Atacama]] au nord du [[Chili]]. Cette région est particulièrement aride. L'instrument est installé à une soixantaine de kilomètres à l'est de la ville de [[San Pedro de Atacama]] sur un site déjà occupé par l'[[observatoire du Llano de Chajnantor]] et le radiotélescope {{lang|en|[[Atacama Pathfinder Experiment|Atacama Pathfinder EXperiment]]}} (APEX).

== Budget == 

Le cout final de l'observatoire est de l'ordre d'un milliard d'[[euro]]s, réparti entre l'Europe (37,5 %), les États-Unis et le Japon<ref name="futura-sciences_21514">[http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/alma-le-plus-grand-radiotelescope-du-monde-deploie-ses-antennes_21514/ « Alma, le plus grand radiotélescope du monde, déploie ses antennes »] sur ''futura-sciences.com''.</ref>. Les antennes représentent environ la moitié du coût total.
Le budget initial de la {{nobr|phase 1}} (réalisation de prototypes d'antennes) est estimé à {{nombre|26|millions}} de dollars financés du côté américain et à {{nombre|15|millions}} d'euros du côté européen. Le budget au début du projet en 2001 est évalué à {{nombre|550|millions}} de dollars. En 2005, le surcoût était de l'ordre de 20 %.

== Observations et découvertes ==
{{...}}
* Dès sa mise en service partielle en {{date-|octobre 2011}}, l'ALMA permet d'observer deux galaxies en collision, à {{nombre|70|millions}} d'[[année-lumière|années-lumière]]<ref>[https://www.lemonde.fr/planete/article/2011/10/06/une-paire-de-galaxies-en-collision-saisie-par-le-telescope-geant-alma_1582877_3244.html Une paire de galaxies en collision saisie par le télescope géant ALMA], ''Le Monde'', 6 octobre 2011.</ref>, dans la [[Corbeau (constellation)|constellation du Corbeau]] ;

* En 2015, observation détaillée d’un degré de résolution inédit d’une lointaine galaxie, SDP [http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=SDP+81 81],  amplifiée par un [[Anneau d'Einstein|anneau d’Einstein]]<ref>{{Lien web |langue=fr |nom=Communiqué de presse eso1522. |titre=La vue la plus détaillée à ce jour de l'Univers lointain - L'observation d'un anneau d'Einstein par ALMA révèle d'incroyables détails |url=https://www.eso.org/public/france/news/eso1522/ |site=www.eso.org |date=8 juin 2015 |consulté le=2022-06-26}}</ref>.

* En [[2018 en astronomie|2018]], de l'[[acide méthanoïque]] a été détecté par l'ALMA dans le [[disque protoplanétaire]] de l'étoile [[TW Hydrae]]<ref>{{Article|langue = anglais|périodique = The Astrophysical Journal Letters|lien périodique = The Astrophysical Journal|date = 16 juillet 2018|titre = First Detection of the Simplest Organic Acid in a Protoplanetary Disk|lire en ligne = https://doi.org/10.3847/2041-8213/aad046|auteur1 = Cécile Favre|auteur2=Davide Fedele|auteur3=Dmitry Semenov|auteur4=Sergey Parfenov|et al.=oui}}.</ref>.

* En 2021,
** Observation de la première étape de l’éjection du gaz de la galaxie mourante [[ID2299]] lors d’une collision galactique<ref>{{Article|langue=|auteur1=|titre=Des astronomes observent pour la première fois une galaxie lointaine en train de "mourir"|périodique=BFM-TV|date=12 janvier 2021|lire en ligne=https://www.bfmtv.com/sciences/des-astronomes-observent-pour-la-premiere-fois-une-galaxie-lointaine-en-train-de-mourir_AD-202101120206.html|consulté le=24 janvier 2021}}.</ref>.
** Observation du disque [[Poussière circumplanétaire|circumplanétaire poussiéreux]] autour de l'exoplanète PDS 70c<ref>{{Lien web |titre=Exoplanet-catalog |url=https://exoplanets.nasa.gov/exoplanet-catalog/7414/pds-70-c/ |site=Exoplanet Exploration: Planets Beyond our Solar System |consulté le=2022-06-26}}</ref>, générateur d'une ou plusieurs lunes<ref>{{Lien web |langue=en |nom=[[Observatoire européen austral]] |titre=Astronomers make first clear detection of a moon-forming disc around an exoplanet |url=https://www.eso.org/public/news/eso2111/ |site=www.eso.org |consulté le=2022-06-26}}</ref>.

== Vidéos et photos ==
[[File:Wings for Science Fly Over ALMA.jpg|thumb|642x642px|Vol au-dessus de ALMA avant ouverture officielle, en 2013. 
Pour regarder une vidéo à ce sujet, consultez [http://www.wingsforscience.com {{lang|en|Wings for Science}}].]]

<gallery widths="300" heights="300" style="text-align:center">
2012 ALMA Video Compilation.ogv|Prises de vue d'ALMA.
Visualisation of ALMA as an interferometer.ogv|Vue d'artiste d'ALMA.
</gallery>

== Identité visuelle ==
Le logo d'ALMA est composé d'un fond bleu sur lequel est visible, de haut en bas, quatre étoiles jaunes à sept branches représentant la [[Croix du Sud]], trois antennes blanches représentant ALMA et le nom « ALMA » en lettres majuscules blanches.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Voir aussi ==
{{autres projets|commons= Category:Atacama Large Millimeter Array}}
=== Articles connexes ===
* [[Observation millimétrique]] 
* [[Interférométrie]]
* {{lang|en|[[Atacama Pathfinder Experiment|Atacama Pathfinder EXperiment]]}} (APEX)
* [[Institut de radioastronomie millimétrique]]

=== Liens externes ===
* {{Officiel|http://www.almaobservatory.org/en/home}}
* {{Lien web|url=http://www.eso.org/public/france/teles-instr/alma.html |titre=Page d'ALMA en français |site=le site de l'ESO}}

{{Palette|Observatoire européen austral|Radioastronomie}}

{{Portail|Chili|astronomie}}

[[Catégorie:Interféromètre]]
[[Catégorie:Radiotélescope]]
[[Catégorie:Observatoire européen austral]]
[[Catégorie:Observatoire astronomique national du Japon]]