アルマのアンテナはどのようにつながっているの?

私たちの目は、太い神経で脳につながっています。目からの信号は、この神経を通して脳に伝わります。脳は受け取った信号を処理して、自分のまわりのようすが立体の景色として見えるようにします。このとき、左目からの信号が右目からの信号と同時に脳にとどく必要があります。同時に届かないと、まわりの世界がぼやけた感じに見えてしまうからです。

アルマ望遠鏡でも、ほぼ同じことが行われています。アルマの目(66台のアンテナ)はアルマの脳(巨大なスーパーコンピュータ)とつながっています。その間をつなぐのは神経ではなく、何十kmもの長さの光ファイバーです。アルマが受信した信号はこのファイバーを通して「相関器」というスーパーコンピュータに送られます。

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相関器は、巨大なコンピュータです。標高5,000mのチャナントール高原にある山頂施設(さんちょうしせつ)sに置かれていますが、その建物のひと部屋がいっぱいになるほどの大きさがあります。今あなたがこのホームページを読んでいるパソコンの中には、おそらく「プロセッサ」と呼ばれる大事な部品が1つだけ入っています。しかしアルマ相関器では、1億3,400万個のプロセッサが使われています。すべてのプロセッサを使うと、1秒間に17兆回の計算を実行できます。計算速度では、アルマは私たちの脳よりもずっとすごいのです。

なぜアルマにはそんなにすごい脳が必要なのでしょうか?それは、66台のアンテナから送られる信号を組み合わせるには、とても複雑な計算が必要だからです。単純にすべての信号を足し算するのではありません。どの信号がどのアンテナから送られたのか、正確に知る必要があります。アンテナが置かれた正確な位置も知っておく必要があります。また、いつ信号を受信したのかを正確に知っておくことも大切です。百万分の1秒のさらに百万分の1よりも正確に時間をはからなくてはいけません。

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これらをぜんぶ処理できる高い能力のおかげで、アルマ相関器はすごいことができます。66台のアンテナをまとめて、何kmもの大きさをもった巨大な1つの目のようにはたらかせることができるのです。そのため、アルマは感度がとても高いだけではなく、視力もとても良くなっています(ハッブル宇宙望遠鏡よりも視力はよいのです)。

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