background image
2011.0 - Proposal Author Affiliation 
2011.0.00010.S 
PI 
Ott, Juergen 
COI 
Muller, Sebastien 
Meier, David 
Peck, Alison 
Impellizzeri, Violette 
Walter, Fabian 
Henkel, Christian 
Martin, Sergio 
Aalto, Susanne 
van der Werf, Paul 
Feain, Ilana 
Title 
The Physics and Chemisty of Gas in Centaurus A and its Host 
Abstract 
Centaurus A with its host NGC5128 is the most nearby radio galaxy. Its molecular spectrum exhibits three 
prominent features: a) gas that is located in the outer disk and dust lanes, b) absorption lines that are 
supposedly close to the central AGN, and c) gas in emission from the nucleus. We propose to observe the 
absorption system in a variety of molecular lines. The molecular lines are chosen to be tracers of column 
and volume density, temperature, photon- and X-ray dominated regions (X-ray dominated regions are a 
crucial marker for gas close to the supermassive black hole), shocks and excitation conditions. This will 
allow us to derive the physical state of the gas at each spectral component as well as the chemistry 
involved. Our goal is to derive the origin and physics of each absorption component, reaching from the 
central black hole, through the region that supplies the supermassive black hole with material, regions of 
possible infall or outflow, the stellar disk and the outer dust lanes. This ALMA proposal will complement a 
comprehensive survey of the 1.2cm and 7mm lines of an approved ATCA program, which contains tracers 
of temperature and also lower transitions of the molecules to be observed with ALMA. Together, the ALMA 
and ATCA data will form a truely unique spectral survey for a radio galaxy and will much likely become the 
template for all searches of molecular tracers in similar objects at all cosmic epochs. 
2011.0.00017.S 
PI 
Belloche, Arnaud 
COI 
Menten, Karl 
Müller, Holger 
Garrod, Robin 
EU 
EU 
NA 
Germany 
Germany 
United States 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Cologne, University of 
Cornell University 
Exec 
EU 
Country 
Germany 
Institute 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
EU 
NA 
NA 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
OTHER 
Sweden 
United States 
United States 
United States 
Germany 
Germany 
Chile 
Sweden 
Netherlands 
Australia 
Chalmers University of Technology 
New Mexico Tech 
National Radio Astronomy Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
European Southern Observatory 
Chalmers University of Technology 
Leiden University 
Astronomy and Space Science 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
National Radio Astronomy Observatory 
Page 1 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Expanding the frontiers of chemical complexity with ALMA 
Abstract 
The search for complex pre-biotic and biotic molecules in the interstellar 
medium (ISM) will be a primary focus of ALMA science. The molecular inventory 
of meteorites found on Earth includes more than 80 distinct amino acids (the 
building blocks of proteins), and their composition suggests an interstellar 
origin. The key search site for new complex organics in the ISM is the hot 
dense core Sgr B2(N), due partly to its high column density. However, the firm 
identification of new molecules requires a robust spectral model to unweave 
the emission lines of weakly-emitting, more complex, species from known 
molecules. We have already constructed a unique model of this kind, using our 
previous single-dish line survey, which has already allowed our team to 
uncover several new species. 
We propose to use ALMA Early Science to perform a deep, unbiased line survey 
of Sgr B2(N) in band 3 (8 hours observing time). The proposed survey will 
improve the detection threshold for complex organic molecules by nearly a 
factor of 20 compared to our previous survey of this source. Such a 
sensitivity improvement should lead to the firm detection of a few, perhaps a 
dozen, new complex organics, while the adaptation of our existing spectral 
model will allow a rapid turn-around from detection to publication. The use of 
our team's cutting edge chemical models will allow the broader implications of 
new discoveries to be understood, and place strong constraints on chemical 
formation pathways. 
The discovery of biologically-relevant molecules in the ISM will be of high 
scientific impact, and is of broad appeal to the public and the media. The 
combination of ALMA's unique spectral sensitivity with our established 
methodologies will provide an efficient showcase of ALMA's capabilities in 
this field. 
2011.0.00020.S 
PI 
Imanishi, Masatoshi 
COI 
Nakanishi, Kouichiro 
Imase, Keisuke 
Saitou, Yuriko 
Title 
Molecular line flux ratios and AGN feedback in gas/dust-rich galaxies 
Abstract 
We propose multiple submillimeter molecular line observations of well-calibrated nearby gas/dust-rich 
infrared luminous galaxy nuclei dominated by AGN (a mass-accreting supermassive blackhole) and 
starburst activity. Our scientific goal is to establish a solid method to differentiate the effects/feedback 
from elusive AGNs and starbursts deeply buried in gas/dust, based on the flux ratios of submillimeter 
molecular emission lines which probe the same gas phase in galaxies. Our targets are nuclear emission 
dominated and the relative energetic contributions from AGNs and starbursts have been quantitatively 
and consistently derived, thus serving as an excellent laboratory to understand the physics behind the 
observed molecular line flux ratios. Our proposal best matches to the ALMA cycle 0, because (1) we need 
line flux ratios (i.e., spectroscopy) of compact sources, and (2) the ALMA 16 x 12m antennae first enable 
us to observe multiple sources at multiple submillimeter molecular lines within several hours (1/500 
required exposure time, compared to SMA). In the future ALMA full operation era, our rest-frame 
submillimeter energy diagnostic method can be applied to the distant universe (z > 1), where gas/dust- 
rich infrared luminous galaxies are known to dominate the cosmic energy budget, and so has a huge 
potential to understand the history of star-formation and supermassive blackhole mass growth in the early 
Page 2 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
National Astronomical Observatory of Japan 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
Graduate University for Advanced Studies 
Graduate University for Advanced Studies 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
universe. Our observational result can also contribute to the public promotion of ALMA, by demonstrating 
the power of ALMA submillimeter observations to prove deeply buried active supermassive blackholes 
(which are interesting objects to non-astronomers, but cannot be studied in the most popular optical 
wavelength). 
2011.0.00028.S 
PI 
Mann, Rita 
COI 
Johnstone, Doug 
Bally, John 
Andrews, Sean 
Williams, Jonathan 
Hughes, Alanna 
Ricci, Luca 
Title 
The Effect of Extreme Environment on Protoplanetary Disks in Orion 
Abstract 
Protoplanetary disks, or "proplyds" are the sites where new Solar systems are born. While disk studies to 
date have 
focused on regions like Taurus and Ophiuchus for their proximity, stars rarely form in such isolated 
environments. 
In fact, there is clear evidence that our own Sun formed near a clustered OB association like Orion. To 
understand 
how planets form it is imperative that we study disk properties in regions representative of their origins. 
For this 
reason, we propose to survey 41 protoplanetary disks ("proplyds") in Orion in order to study fundamental 
disk 
properties in a massive star forming region. ALMA is uniquely capable of imaging dust and gas emission 
from the Orion 
proplyds with its combination of high frequency, sensitivity, resolution and spatial filtering properties. We 
will 
measure the masses and survival timescales of numerous disks, we will spatially resolve the dust emission 
to determine 
surface density profiles of the largest disks in the region, and we will attempt to detect molecular gas in 
Orion disks 
for the first time. The results of such observations will provide the first detailed view into how the 
clustered 
environment and UV radiation affect disk properties and evolution, and ultimately, allow us to assess the 
potential 
to form Solar system analogs in massive star forming regions. 
2011.0.00039.S 
PI 
Hunt, Leslie 
COI 
Garcia-Burillo, Santiago 
Combes, Francoise 
Maiolino, Roberto 
Menten, Karl 
Page 3 
Exec 
NA 
Country 
Canada 
Institute 
National Research Council of Canada 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
EU 
Canada 
United States 
United States 
United States 
United States 
Germany 
National Research Council of Canada 
Colorado at Boulder, Univ of 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Hawaii at Manoa, University of 
California at Berkeley, Univ of 
European Southern Observatory 
Exec 
EU 
Country 
Italy 
Institute 
INAF 
EU 
EU 
EU 
EU 
Spain 
France 
Italy 
Germany 
Madrid Observatory 
Paris Observatory 
INAF 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Weiss, Axel 
Caselli, Paola 
Testi, Leonardo 
Casasola, Viviana 
Henkel, Christian 
Title 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
Germany 
United Kingdom 
Germany 
Italy 
Germany 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Leeds, The University of 
European Southern Observatory 
INAF 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
The ALMA view of the cool dust in an extreme low-metallicity starburst 
Abstract 
We propose Band 7, extended configuration, continuum observations of the most 
metal-poor starburst in the local universe, SBS 0335-052E. The starburst in 
SBS 0335-052E occurs in extreme conditions, dominated by Super Star Clusters 
(SSCs) which have formed in a relatively pristine interstellar medium (ISM) 
(12+logO/H=7.2). ALMA's superb sensitivity and spatial resolution can for the 
first time probe the cool dust in this tiny galaxy, and help understand how 
metal enrichment and dust production proceed in early stages of galaxy 
formation. Our analysis of the spectral energy distribution (SED) of this SBS 
0335-052E suggests that the dust mass and dust-to-gas ratio (DGR) is highly 
uncertain; compared with the HI mass, the dust-to-gas ratios (DGRs) range from 
3e-7 to 2e-5, much lower than predicted by a linear extrapolation of the DGR 
variation with metallicity. However, the SED fits are unconstrained, because 
there have been no detections of cool dust so far. We are likely missing a 
large fraction of dust mass traced by the cool dust which ALMA can now measure. 
SBS 0335-052 hosts six Super Star Clusters, spread over 
roughly 2.6 arcsec in diameter. Most of the star-formation activity occurs in 
the two brightest clusters, which host almost 10000 O stars in a compact 
region unresolved by the HST. With ALMA, we can assess the effects of 
feedback of the massive stars on the dust morphology and the clumping scale of 
the cool dust in an extreme unenriched ISM. Ultimately, our proposed 
observations can open a new window on the transition from metal-free star 
formation in the early universe to the chemically evolved massive galaxies 
typical of the current epoch. 
2011.0.00059.S 
PI 
Dutrey, Anne 
COI 
Guilloteau, Stephane 
Piétu, Vincent 
Beck, Tracy 
Bary, Jeffrey 
Gueth, Frederic 
Simon, Michal 
Tang, Ya-Wen 
Boehler, Yann 
DI FOLCO, Emmanuel 
EU 
EU 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
France 
France 
United States 
United States 
France 
United States 
France 
France 
France 
Bordeaux Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Space Telescope Science Institute 
Colgate University 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
New York at Stony Brook, State University of 
Bordeaux Observatory 
Bordeaux Observatory 
CEA Saclay 
Exec 
EU 
Country 
France 
Institute 
Bordeaux Observatory 
Page 4 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
GG Tau: the Ringworld revisited by ALMA 
Abstract 
Studying planet formation in the context of multiple stellar systems is fundamental 
because a large fraction of the stars form in multiple systems. However, there are 
only a few PMS (Pre-Main-Sequence) binaries which allow detailed analysis of the 
dynamical and physical properties of their circumstellar and circumbinary material. 
Thanks to its distance (140 pc), and brightness (800 mJy at 1.3mm), the spectacular 
"Ring World" circumbinary ring around GG Tau A (a 0.25" separation binary system of two 
TTauri stars of 0.6 solar masses) provides a unique opportunity for a multi-wavelength, 
spatially resolved study of the physics of mass accretion onto a central binary (e.g., 
through cool gas/dust detected at mm wavelengths, dust distributions from optical/IR 
scattered light, and near IR tracers of warm gas). We propose to use the unique sensitivity 
and resolving power of ALMA to obtain continuum and line images of the GG Tau A young 
binary star and circumbinary disk system in order to test, for the very first time, 
theories of accretion onto the host stars. Using Band 9 and the extended configuration, we 
would like to observe the system in continuum and in CO J=6-5 simultaneously. 
Our imaging simulations show that the outer ring and the streaming material will be 
observable in a single primary beam. Only ALMA, even in cycle 0, can achieve such a project. 
The spectacular images at resolution at 3-4 times better than now available and unprecedented 
sensitivity will enable significant advances in astronomical study of the evolution of young 
binaries and the dynamic sculpting of their disks. 
2011.0.00061.S 
PI 
Takano, Shuro 
COI 
Nakajima, Tac 
Kohno, Kotaro 
Herbst, Eric 
Harada, Nanase 
Title 
Imaging study of molecules in the nearby galaxies NGC 1068 and NGC 253: Effects of active galactic 
nucleus and starburst on the shock/dust related molecules SO, HNCO, CH3OH, and CH3CN 
Abstract 
We propose to observe shock/dust related molecules SO, HNCO, CH3OH, and CH3CN toward nearby 
galaxies NGC 1068 and NGC 253 at 3mm and 1mm wavelengths. 
    So far more than 40 molecular species have been found in external galaxies. The study of their 
molecular abundances and the understanding of physical and chemical processes are a fundamental for 
astrophysics and astrochemistry of galaxies. One of the interesting topics is the effect of X-ray produced 
by AGN (active galactic nucleus) to molecular abundances. We carried out molecular line survey 
observations toward the nearby galaxy NGC 1068 with AGN and the prototypical starburst galaxies NGC 
253 and IC 342 with the Nobeyama 45m radio telescope. Based on these results, we propose an imaging 
study with efficient frequency settings covering astrochemically important shock/dust related molecules 
SO, HNCO, CH3OH, and CH3CN. 
    The effect of X-ray is not yet well understood. We study whether these molecules are efficiently 
produced in gas close to AGN or in gas with starburst. For this purpose we obtain images and abundances 
of these molecules. We need at least two transitions for each molecule to obtain the abundances without 
assuming the excitation temperatures. Therefore we observe images at both 3mm and 1mm wavelengths. 
EA 
EA 
NA 
NA 
Japan 
Japan 
United States 
United States 
National Astronomical Observatory of Japan 
The University of Tokyo 
Ohio State University 
Ohio State University 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
National Astronomical Observatory of Japan 
Page 5 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00064.S 
PI 
Riechers, Dominik 
COI 
Capak, Peter 
carilli, Chris 
Scoville, Nick 
Schinnerer, Eva 
Bertoldi, Frank 
Cox, Pierre 
Yun, Min 
Yan, Lin 
Smolcic, Vernesa 
Title 
Clustered Massive Galaxy Formation around a z=5.3 Submillimeter Galaxy 
Abstract 
Cosmological simulations suggest that massive galaxies at present day form in the densest regions in the 
early universe, predicting the existence of massive protoclusters of intensely star-forming galaxies as their 
progenitors at high redshift. We have recently identified such a unique region within 1.1 billion years of 
the Big Bang, hosting an extreme starburst galaxy (the most distant submillimeter galaxy (SMG) identified 
to date, forming stars at 1800Msun/yr), and at least twelve normal star-forming galaxies (LBGs, the bulk 
are spectroscopically confirmed, and have 1-2 orders of magnitude lower SFRs than SMGs), within a 
narrow redshift interval of only dz=0.002. This most distant protocluster region known is a "smoking gun" 
for early massive galaxy formation through hierarchical buildup, giving key importance to understanding 
the physical properties of its member galaxies and the three-dimensional structure of the region in great 
detail. This proposal aims to add an essential missing piece to our comprehensive dataset on this proto- 
cluster by mapping out its core region in [CII] and rest-frame far-infrared continuum emission, using the 
ALMA early science array. This will critically constrain the neutral interstellar medium (ISM) content, 
excitation, distribution and kinematics of the central six LBGs (which, including the SMG, are situated 
within a single ALMA primary beam FWHM), constituting the fuel for their star formation, and dust- 
obscured star formation rates. This will also yield unprecedented constraints on the star formation law at 
z=5.3, and will enable the first direct ISM studies of LBGs at z>3. The [CII] measurements will give an 
order of magnitude more precise redshifts, substantially constraining the 3D structure of the protocluster. 
NA 
NA 
NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
NA 
EU 
United States 
United States 
United States 
Germany 
Germany 
France 
United States 
United States 
Germany 
California Institute of Technology 
National Radio Astronomy Observatory 
California Institute of Technology 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Bonn University 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Massachusetts at Amherst, University of 
California Institute of Technology 
European Southern Observatory 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
2011.0.00083.S 
PI 
Garcia-Burillo, Santiago 
COI 
Usero, Antonio 
Combes, Francoise 
Krips, Melanie 
Aalto, Susanne 
Costagliola, Francesco 
Schinnerer, Eva 
Spaans, Marco 
Page 6 
Exec 
EU 
Country 
Spain 
Institute 
Madrid Observatory 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
Spain 
France 
France 
Sweden 
Sweden 
Germany 
Netherlands 
National Astronomical Observatory 
Paris Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Chalmers University of Technology 
Chalmers University of Technology 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
University of Groningen 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Viti, Serena 
Baker, Andrew 
Casasola, Viviana 
Eckart, Andreas 
Hunt, Leslie 
Martin, Sergio 
Muehle, Stefanie 
van der Werf, Paul 
Fuente, Asunción 
Planesas, Pere 
Neri, Roberto 
Boone, Frederic 
Tacconi, Linda 
Muller, Sebastien 
Title 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
United Kingdom 
United States 
Italy 
Germany 
Italy 
Chile 
Netherlands 
Netherlands 
Spain 
Spain 
France 
France 
Germany 
Sweden 
London, University of 
Rutgers, The State University of New Jersey 
INAF 
Cologne, University of 
INAF 
European Southern Observatory 
Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE) 
Leiden University 
National Astronomical Observatory 
National Astronomical Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Toulouse Observatory 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Chalmers University of Technology 
The footprints of SF and AGN activity in NGC1068: a case study for ALMA 
Abstract 
We propose to map the emission of a set of dense molecular tracers (the 3-2 and 
6-5 lines of CO, and the 4-3 lines of HCN and HCO+) in the central ~1.5kpc of 
NGC1068 using the unique spatial resolution (0.25"-0.50") and sensitivity 
capabilities of the extended configuration of ALMA in bands 7 and 9. NGC1068 is 
a prototypical Seyfert 2 galaxy with an inner circumnuclear molecular disk (CND) 
and a starburst (SB) ring at larger radii. These maps will spatially resolve the 
gas flows in the CND and the SB ring with unprecedented sensitivity. This will be 
a key ingredient for the dynamical models developed by our team that study AGN 
feeding mechanisms. Furthermore, combined with the available interferometer images 
obtained in the low-J transitions of these molecular species by our group, the 
ALMA maps will be used to study the spatial variations of the SEDs of CO, HCN 
and HCO+. A set of diagnostic line ratio maps will be interpreted in the light 
of new chemical models, developed inside the team, which address the feedback 
of star formation and AGN activity on molecular gas. Besides yielding a high 
scientific output, these observations will test key ALMA performances during cycle 0. 
These include the ability to build moderately large mosaics of >10 fields, and 
testing the reliability of observations done in band 9 with the extended 
configuration of the array. 
2011.0.00084.S 
PI 
Andrews, Sean 
COI 
Wilner, David 
Rosenfeld, Katherine 
Birnstiel, Tilman 
Qi, Chunhua 
Oberg, Karin 
Hughes, Alanna 
NA 
NA 
EU 
NA 
NA 
NA 
United States 
United States 
Germany 
United States 
United States 
United States 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard University 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
California at Berkeley, Univ of 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Page 7 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Kastner, Joel 
van Dishoeck, Ewine 
Rodriguez, David 
Title 
NA 
EU 
CL 
United States 
Netherlands 
Chile 
Rochester Institute of Technology 
Leiden University 
Chile, University of 
The V4046 Sgr Disk: A Benchmark for Planetesimal Evolution 
Abstract 
We propose a 2-hour "compact" configuration observation of the CO 6-5 line and 700 GHz continuum 
emission from the unique, nearby (73 pc), and "old" (8-20 Myr) disk around V4046 Sgr. The proximity and 
age of this massive, gas-rich disk offer a rare opportunity to observe the subtle effects produced by the 
growth and migration of its solid contents with high sensitivity and 
spatial resolution. The proposed ALMA observations will be used in tandem with our SMA data (CO 2-1 
and 230 GHz continuum) to make two key measurements: (1) use the resolved CO 6-5/2-1 line ratio to 
determine the gas temperature profile and effective size of the gas disk relative to the dust, a key indirect 
diagnostic of the radial variation in the gas-to-dust ratio that 
should be induced by the inward radial drift of solids; and (2) compare the continuum emission 
morphologies at 700 and 230 GHz to search for evidence of the particle size segregation expected in solid 
migration models. Although studying these effects is a relatively new topic enabled only now with the 
start of ALMA science operations, the size and spatial evolution of disk solids is perhaps the most 
fundamental aspect of the early stages of planet formation. The V4046 Sgr disk is an ideal proving ground 
for planning future 
observations of these effects, as well as for highlighting how ALMA data permit rapid, significant progress 
toward more sophisticated analyses of circumstellar disk evolution and the formation of planetary 
systems. 
2011.0.00097.S 
PI 
Scoville, Nick 
COI 
Sheth, Kartik 
Aussel, Herve 
Kartaltepe, Jeyhan 
Sanders, David 
Manohar, Swarnima 
Robertson, Brant 
Capak, Peter 
Lilly, Simon 
Title 
Evolution of the ISM Contents of Massive Galaxies z = 2.2 to 0.3 
Abstract 
The interstellar medium in galaxies, specifically it's mass, is one of the major determinants of the galaxy 
characteristics (e.g., star formation rate and stellar population), yet the evolution of the ISM contents of 
galaxies over cosmic time is only loosely constrained by observations. We propose measurements of the 
dust continuum at 345 Ghz (Band 7) for 120 mass-selected galaxies from the COSMOS survey in three 
redshift bins from z = 2.2 to 0.3 to track this evolution -- a technique entirely independent of the 
uncertainties plaguing CO measurements, much quicker and probably more robust. 
NA 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
EU 
United States 
France 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
Switzerland 
National Radio Astronomy Observatory 
CEA Saclay 
National Optical Astronomy Observatory 
Hawaii at Manoa, University of 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
ETH Zurich 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
Page 8 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00099.S 
PI 
Iono, Daisuke 
COI 
Yun, Min 
Ueda, Junko 
Hatsukade, Bunyo 
Tamura, Yoichi 
Kaneko, Hiroyuki 
Kawabe, Ryohei 
Narayanan, Desika 
Crocker, Alison 
Espada, Daniel 
Title 
Reformation of Cold Molecular Disks in Merger Remnants 
Abstract 
It has been long predicted from numerical simulations that a major merger of two 
disk galaxies results in a formation of the spheroid-dominated early-type 
galaxy. Contrary to this classical scenario of galaxy merger evolution, recent 
high-resolution simulations that include more realistic gas physics have shown 
that not all of the major mergers will become an early-type galaxy, but some 
will reemerge as a disk dominated late-type galaxy. Here we propose to obtain 
sensitive and high resolution CO(1-0) maps toward 20 optically selected advanced 
merger remnants with well studied stellar hosts. The main purpose of this study 
is to identify the presence of molecular gas disks formed through a merger of 
two galaxies, and to examine the dependence on the stellar mass and structure in 
a statistically significant sample of merger remnants. We already have a 
tentative evidence that disk formation is common in merger remnants from our own 
analysis of archival interferometric data. If CO(1-0) is detected in all of the 
proposed sources, the new ALMA observations will triple the number of CO maps 
for a robust statistical analysis. 
2011.0.00101.S 
PI 
Wang, Wei-Hao 
COI 
Chen, Hsiao-Wen 
Huang, lijin 
Title 
Shedding Light on Distant Starburst Galaxies Hosting Gamma-ray Bursts 
Abstract 
Studies of distant starburst galaxies hosting gamma-ray bursts (GRBs) offer unique insights into extreme 
star-forming 
regions during early epochs. We propose to carry out a pilot program to observe the 345 GHz continuum 
from the host 
galaxies of GRB021004 and GRB080607 at z > 2 with ALMA. The selected targets show contrast examples 
in the host galaxy 
population in the observed neutral gas surface mass density in front of the GRB birth site. The host galaxy 
Page 9 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
National Astronomical Observatory of Japan 
NA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
NA 
NA 
EA 
United States 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
United States 
United States 
Japan 
Massachusetts at Amherst, University of 
University of Tokyo 
Kyoto University 
University of Tokyo 
Graduate University for Advanced Studies 
National Astronomical Observatory of Japan 
Arizona, University of 
Massachusetts at Amherst, University of 
National Astronomical Observatory of Japan 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
NA 
EA/NA 
United States 
Taiwan 
Chicago, University of 
Academia Sinica 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
of GRB080607 
exhibits a large gas surface mass density of ~ 400 M_sun pc^-2, including a large molecular gas column 
density in the 
afterglow spectrum. In contrast, the host galaxy of GRB021004 exhibits ionized ISM and complex velocity 
field in the 
afterglow spectrum. Both hosts have been identified with associated stellar light in late-time HST images 
and have 
constraints for the ISM metallicity from afterglow absorption-line measurements. In addition, the early- 
time afterglow 
spectra of the GRBs have revealed the presence of strong Mg II absorbers at z ~ 1.5. We aim to obtain a 
deep sub-mm map 
of the fields around the two GRB host galaxies with a 5-simga limit of 0.5 mJy in the 345 GHz waveband. 
This sensitivity 
limit is an order of magnitude improvement from previous single-dish observations of these fields that 
yielded null 
results. We expect that the proposed observations will allow us to resolve the extragalactic background 
light in the 
sub-mm and to constrain the dust luminosity of these luminous GRB host galaxies. The proposed pilot 
program will offer 
important insights into both the progenitor environment and the contribution of dusty starburst galaxies to 
the GRB host 
population at z > 2. It will also allow us to examine the dust luminosity of strong Mg II absorbers in the 
foreground. 
2011.0.00108.S 
PI 
Kohno, Kotaro 
COI 
Martin, Sergio 
Sheth, Kartik 
Matsushita, Satoki 
Hsieh, Pei-Ying 
Schinnerer, Eva 
Lundgren, Andreas 
Wiklind, Tommy 
Fathi, Kambiz 
Meier, David 
Turner, Jean 
Doi, Akihiro 
Nakai, Naomasa 
Imanishi, Masatoshi 
Terashima, Yuichi 
Tosaki, Tomoka 
Ishizuki, Sumio 
Krips, Melanie 
Regan, Michael 
Espada, Daniel 
Takano, Shuro 
Page 10 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
The University of Tokyo 
EU 
NA 
EA/NA 
EA/NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
NA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EU 
NA 
EA 
EA 
Chile 
United States 
Taiwan 
Taiwan 
Germany 
Chile 
Chile 
Sweden 
United States 
United States 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
France 
United States 
Japan 
Japan 
European Southern Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
Academia Sinica 
Academia Sinica 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Joint ALMA Observatory 
Joint ALMA Observatory 
Stockholm University 
New Mexico Tech 
California at Los Angeles, University of 
Japan Aerospace Exploration Agency 
University of Tsukuba 
National Astronomical Observatory of Japan 
Aichi University of Education 
Joetsu University of Education 
National Astronomical Observatory of Japan 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Space Telescope Science Institute 
National Astronomical Observatory of Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Nakajima, Tac 
Title 
EA 
Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
X-ray irradiated dense molecular medium in the active nucleus of NGC 1097 
Abstract 
We propose to study the physical and chemical properties of dense molecular gas in the central kpc 
region of the nearby active galaxy NGC 1097 at 110 pc (1".6) resolution. NGC 1097 hosts a type-1 Seyfert 
nucleus with a circumnuclear starburst ring with a radius of 10". Furthermore, the nuclear molecular gas 
condensation exhibits unusually elevated HCN/HCO+ brightness ratios in both J=1-0 and 3-2 transitions 
and CO(2-1)/CO(1-0) ratios, which are never seen in starburst galaxies. Therefore, NGC 1097 is one of the 
best showcases demonstrating the physical and chemical diversity of the dense molecular medium as a 
function of heating sources, i.e., AGN and starburst in ~100 pc resolution even in cycle 0 ALMA. 
              We have selected a set of key dense molecular tracers to describe physical and chemical aspects of 
AGN and starbursts, i.e., HCN, HCO+ , CS, and SiO, which can be efficiently observed in Band 3 and 7, 
thanks to the superb spectroscopic capability of ALMA. With these measurements, we will address the 
following issues: (1) abundance ratio variations of HCN, HCO+, and CS: Is the elevated HCN/HCO+ ratio 
caused by X-ray irradiated dense molecular medium? (2) detecting the SiO emission in the active nucleus: 
Is the central dense gas condensation a XDR like NGC 1068? (3) search for vibrationally excited HCN 
emission: what is the role of radiative pumping in the 100 pc region around AGN? (4) kinematics of dense 
clouds: can we see the inflow of dense clouds to the nucleus, or outward motion driven by a putative 
jet/outflow from the nucleus? 
              By answering these key questions, we will renovate our current view on the physical and chemical 
properties of active galaxies. 
2011.0.00115.S 
PI 
Ouchi, Masami 
COI 
Kohno, Kotaro 
Nakanishi, Kouichiro 
Ellis, Richard 
Tamura, Yoichi 
Iono, Daisuke 
Ono, Yoshiaki 
Shimasaku, Kazuhiro 
Title 
Demonstrating Early ALMA Capabilities with the Extremely Luminous Giant Starburst `Himiko' Discovered 
at the Redshift Frontier 
Abstract 
We propose Band 6 observations for a giant starburst, which we have dubbed 'Himiko', with a Keck 
spectroscopic redshift of z=6.595 discovered by our large area survey with Subaru in the UKIDSS/UDS 
field. 
This remarkable object free from strong AGN activity is unique in many respects including its high 
star-formation rate (100Mo/yr), large stellar mass (2x10^10Mo), and luminous gigantic Lya nebula which 
extends over 17 kpc; no equivalent source at this high redshift has been found, to date. As a well-studied 
object at optical and near-infrared wavelengths, it is an excellent target for early ALMA science. Our HST 
observations reveal a complex morphology indicative of a major merger whose large ionized nebula is 
produced either by an energetic superwind or cold gas accretion along the adjacent filamentary large 
scale 
structure. Given its intense luminosity we are likely witnessing Himiko during a key period of its mass 
assembly history. Our ALMA data will reveal the 1.2mm dust continuum and the kinematics of the [CII] 
158um 
line thereby addressing the origin of Himiko's remarkable luminosity and the physical origin of the 
gigantic ionized nebula. In conjunction with the large set of ancillary data following our original 
Page 11 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
The University of Tokyo 
EA 
EA 
NA 
EA 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
United States 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
The University of Tokyo 
National Astronomical Observatory of Japan 
California Institute of Technology 
University of Tokyo 
National Astronomical Observatory of Japan 
University of Tokyo 
The University of Tokyo 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
discovery of this system, our proposed observations will provide a dramatic illustration of the capabilities 
of the early ALMA array by providing the first view of how the most massive galaxies formed close to 
redshift frontier z~7. 
2011.0.00120.S 
PI 
Caselli, Paola 
COI 
Tafalla, Mario 
Walmsley, Charles 
Pineda, Jaime 
Padovani, Marco 
Keto, Eric 
Bourke, Tyler 
Title 
The earliest stages of star and planet formation 
Abstract 
Pre-stellar cores (PSC) represent the initial conditions for the process of 
star and planet formation. Although their overall structure is well known, 
the central few thousand AU are completely unexplored because high density 
tracers are heavily frozen onto dust grains. The best tracers of regions with 
densities > 10^6 cm^{-3} (and temperatures < 7 K) are light molecular ions, 
in particular the ground state transition of ortho-H2D+ at 372 GHz, observable 
with ALMA Early Science in Band 7. ALMA Cycle 0 offers the first and unique 
opportunity to peer into the PSC nucleus and study the birthplace of stars 
and protoplanetary disks at size scales of a few hundred AU. 
2011.0.00122.S 
PI 
Lee, Chin-Fei 
COI 
Hirano, Naomi 
Zhang, Qizhou 
Shang, Hsien 
Ho, Paul 
Title 
Rotation and Proper Motion of Protostellar Jets 
Abstract 
Proper measurements of jet rotation and jet velocity are very important, because they allow us to 
constrain the launching radius and thus the launching model (i.e., disk-wind v.s. X-wind models) of the jet. 
Here, the jet velocity can be derived from proper motion and radial velocity of the jet. HH 212 is a nearby 
(400 pc) collimated jet system powered by a low-mass, low-luminosity Class 0 protostar IRAS 05413-0104 
in Orion. It is remarkably well defined and almost in the plane of the sky, and is thus best for jet rotation 
and proper motion measurements. We have mapped it at up to ~ 0.4" resolution with the SMA, with 
tentative detections of jet rotation and proper motion. Here, we propose to map the jet with ALMA in (1) 
CO J=6-5 and SiO J=16-15, and (2) CO J=3-2 and SiO J=8-7, both in extended configuration, in order to 
confirm the jet rotation and to measure the proper motion properly. If confirmed, the jet rotation will be 
the first confirmed detection in star formation, producing a big impact to the community. The proper 
Page 12 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EU 
Country 
United Kingdom 
Institute 
Leeds, The University of 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
NA 
Spain 
Italy 
United Kingdom 
Spain 
United States 
United States 
National Astronomical Observatory 
INAF 
Manchester, University of 
Institute of Space Sciences (CSIC)/IEEC 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
EA/NA 
NA 
EA/NA 
EA/NA 
Taiwan 
United States 
Taiwan 
Taiwan 
Academia Sinica 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Academia Sinica 
Academia Sinica 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
motion measured at high resolution will also be very useful for studying the jet motion and wiggles along 
the jet axis. 
2011.0.00124.S 
PI 
De Breuck, Carlos 
COI 
Maiolino, Roberto 
Coppin, Kristen 
Caselli, Paola 
Nagao, Tohru 
Smail, Ian 
Weiss, Axel 
Walter, Fabian 
Title 
Spatially extended [CII] in a z=4.8 SMG 
Abstract 
We propose spatially resolved [CII] and continuum observations of the z=4.8 
submillimetre galaxy LESS J033229.4-275619. This source is one of the highest 
redshift SMGs currently known, and its far-IR SED is not dominated by AGN 
emission. The [CII] emission is enhanced relative to CO, which is likely due to 
the lower metallicity. This may also imply that CO is missing a substantial 
fraction of the molecular gas, which could still be traced by [CII]. 
The 0.5" spatial resolution offered by the extended configuration will resolve 
both the [CII] and FIR emission, providing a first glimpse (in just 1 hour of 
total observing time!) of this ratio which is sensitive to the physical origin 
of the emission. This resolution is also ideally matched to our rich 
multi-wavelength data, and especially the HST/WFC3 near-IR imaging (as part of 
CANDELS) of the host galaxy stellar emission. The combined analysis will provide 
a direct determination of the spatial extent of the star forming regions within 
this forming galaxy. 
2011.0.00130.S 
PI 
Ellis, Richard 
COI 
Jones, Tucker 
Egami, Eiichi 
Bridge, Carrie 
Swinbank, Mark 
Rawle, Tim 
Boone, Frederic 
Blain, Andrew 
Altieri, Bruno 
Combes, Francoise 
Page 13 
Exec 
EU 
Country 
Germany 
Institute 
European Southern Observatory 
EU 
NA 
EU 
EA 
EU 
EU 
EU 
Italy 
Canada 
United Kingdom 
Japan 
United Kingdom 
Germany 
Germany 
INAF 
McGill University 
Leeds, The University of 
Kyoto University 
Durham University 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
United States 
United States 
United States 
United Kingdom 
United States 
France 
United Kingdom 
Spain 
France 
California Institute of Technology 
Arizona, University of 
California Institute of Technology 
Durham University 
Arizona, University of 
Toulouse Observatory 
Leicester, University of 
European Space Agency 
Paris Observatory 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Ivison, Rob 
van der Werf, Paul 
Richard, Johan 
Schaerer, Daniel 
Dessauges-Zavadsky, 
Miroslava 
Rex, Marie 
Title 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
United Kingdom 
Netherlands 
France 
Switzerland 
Switzerland 
United States 
Science and Technology Facilities Council 
Leiden University 
Lyon Astronomical Research Center 
Geneva, University of 
Geneva, University of 
Arizona, University of 
Spectroscopy of a normal star-forming galaxy at z=2 with 300 parsec resolution: physical conditions in the 
cold ISM at high redshift 
Abstract 
We propose band 9 observations of [CII] emission and 630 GHz continuum in the lensed galaxy MACS 
J0451+0006 (J0451). J0451 is a normal L* star-forming galaxy at z=2.01 magnified by a factor of 49x due 
to gravitational lensing, such that ALMA's resolution (0.8 arcseconds) corresponds to only 300 parsecs in 
the source plane. Our extensive observations and accurate lensing mass model yield an intrinsic radius 
2.5 kpc, stellar mass 1.4x10^10 Msun, star formation rate 18 Msun/yr, far-infrared luminosity 1.6x10^11 
Lsun, and metallicity 0.6 Zsun, all typical of L* galaxies at z=2. We now seek to characterize the physical 
conditions, spatial distribution, and kinematics of the cold ISM via resolved observations of [CII]. Our 
specific goals are to 
(1) determine the physical conditions of the cold ISM in a typical z=2 galaxy; 
(2) determine the mode of star formation (i.e. extended disk vs. compact central starburst) via the 
distribution and kinematics of [CII]; 
(3) compare the spatial distribution and kinematics of the cold ISM (traced by [CII]) with the bright star- 
forming regions (traced by Halpha); 
and (4) determine whether the enhanced [CII] emission seen in the most extreme, luminous high-redshift 
galaxies is also characteristic of fainter L* galaxies, and if so, determine the physical origin. 
Our proposal will provide the first study of the cold ISM in a typical high-redshift galaxy, and the first high- 
resolution data necessary to determine the mode of star formation. These observations would not be 
possible without lensing; similar resolution and sensitivity would normally require several days of 
integration with the completed ALMA array. J0451 therefore presents a unique opportunity to study the 
cold ISM in a normal high-redshift galaxy with ALMA early science. 
2011.0.00131.S 
PI 
Maercker, Matthias 
COI 
Vlemmings, Wouter 
Ramstedt, Sofia 
Humphreys, Elizabeth 
Kerschbaum, Franz 
Olofsson, Hans 
Nyman, Lars-Ake 
Paladini, Claudia 
de Gregorio-Monsalvo, 
Itziar 
Wittkowski, Markus 
Mohamed, Shazrene 
Lindqvist, Michael 
Groenewegen, Martin 
Page 14 
Exec 
EU 
Country 
Germany 
Institute 
European Southern Observatory 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
Sweden 
Germany 
Germany 
Austria 
Sweden 
Chile 
Austria 
Chile 
Germany 
Germany 
Sweden 
Belgium 
Chalmers University of Technology 
Bonn University 
European Southern Observatory 
Vienna, University of 
Chalmers University of Technology 
Joint ALMA Observatory 
Vienna, University of 
Joint ALMA Observatory 
European Southern Observatory 
Bonn University 
Chalmers University of Technology 
Royal Observatory of Belgium 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Piecing the shell together: ALMA and the detached shell around R Scl 
Abstract 
Spherically symmetric and very thin shells of gas and dust have been observed around about a dozen of 
carbon AGB stars - evidence that these stars have undergone episodes of major mass-loss eruptions. The 
origin of these detached shells is likely connected to the changes in mass-loss rate and expansion velocity 
during a He-shell flash. Recurring He-shell flashes are responsible for the chemical evolution of the star, 
the circumstellar envelope, and eventually the interstellar medium. We propose to observe the detached 
shell around the carbon AGB star R Scl using the compact configuration of the ALMA early science array in 
the CO(1-0), CO(2-1), and CO(3-2) transitions in bands 3, 6, and 7, respectively. The images from the 
ALMA observations will give unique information on the structure and evolution of the gaseous detached 
shell, and allow to determine the change in the physical stellar parameters during a He-shell flash. The 
observations will hence shed light on the origin of highly episodic mass loss and the He-shell flash 
phenomenon, as well as the mass-loss mechanism on the AGB and the structure of the circumstellar 
medium. 
2011.0.00133.S 
PI 
Woitke, Peter 
COI 
Dent, Bill 
Thi, Wing-Fai 
Menard, Francois 
Pinte, Christophe 
Duchene, Gaspard 
Kamp, Inga 
Sandell, Goran 
Lawson, Warrick 
Title 
Can old protoplanetary disks be as tiny as 10AU? 
Abstract 
ET Cha is one of only three well-known nearby, gas-rich, TTauri protoplanetary disks with an age beyond 8 
Myr (the other two being TW Hya and PDS 66), hence crucial for our understanding of late stages of disk 
evolution. This object is of particular interest as it has a clear near-mid IR excess, with optical and near IR 
line detections, but previous attempts to detect this disk in the sub-mm failed. ET Cha may be 
representative of a new class of small disks that have remained undetected so far with current 
instruments. Our previous analysis (Woitke et al. 2011), using a large collection of multi-wavelength data, 
suggets that this disk could be as small as 10 AU, an order of magnitude smaller than other 
protoplanetary disks around young stars. Using ALMA's superiour sensitivity, we propose to observe this 
object in 880mic continuum as well as 12CO 3-2 and 13CO 3-2 emission lines, to enable a thorough 
analysis with novel high-quality disk models, to determine the total gas and dust mass of the 
protoplanetary disk of ET Cha, as well as it's outer radius and temperature. 
2011.0.00136.S 
PI 
Encrenaz, Therese 
COI 
Moreno, Raphael 
Page 15 
Exec 
EU 
Country 
Austria 
Institute 
Vienna, University of 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
NA 
OTHER 
Chile 
France 
France 
France 
United States 
Netherlands 
United States 
Australia 
Joint ALMA Observatory 
Grenoble Observatory 
Grenoble Observatory 
Grenoble Observatory 
California at Berkeley, Univ of 
University of Groningen 
National Aeronautics and Space Administration 
New South Wales, The University of 
Exec 
EU 
Country 
France 
Institute 
Paris Observatory 
EU 
France 
Paris Observatory 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Lellouch, Emmanuel 
Fouchet, Thierry 
Moullet, Arielle 
Title 
EU 
EU 
NA 
France 
France 
United States 
Paris Observatory 
Paris Observatory 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Sulfur and water mapping in the mesosphere of Venus 
Abstract 
We propose to map sulfur and water in the mesosphere of Venus, using the SO2 transitions at 336.089 
GHz and 346.652 GHz, the SO transition at 346.528 GHz and the HDO transition at 335.395 GHz in order 
to study the latitudinal and day/night variations of these species. In addition we will observe the CO (3-2) 
line at 345.795 GHz which will constrain both the thermal profile and the CO vertical distribution and will 
be used for wind mapping. 
2011.0.00142.S 
PI 
Wilner, David 
COI 
Andrews, Sean 
Matthews, Brenda 
Hughes, Alanna 
Graham, James 
Chiang, Eugene 
Kennedy, Grant 
Sibthorpe, Bruce 
Booth, Mark 
Title 
Imaging the Birth Ring of the AU Mic Debris Disk 
Abstract 
Observations at millimeter wavelengths are unique for imaging debris disks 
because the emission is dominated by grains of large size that are 
minimally affected by stellar radiation and winds, and therefore trace best 
the dust-producing parent planetesimals as well as features resulting from 
the gravitational perturbations by planets. Here we propose to use ALMA to 
image the millimeter emission (band 6, Extended configuration) from the 
edge-on debris disk around AU Mic, an M-type star located at 10 pc, to reveal 
its hypothetical "birth ring" of planetesimals and examine its relationship 
to the tiny grains the dominate scattered light images. AU Mic offers a 
unique combination of proximity, edge-on viewing geometry, and extensive 
multi-wavelength archival data (including optical intensity and polarization 
imaging from the Hubble Space Telescope that reveal arcsecond scale features) 
that make it an extremely compelling testing ground for the "birth ring" 
theory and the origin of debris disk substructure. If the theory explaining 
the scattered light surface brightness profile is correct, then the 
proposed observations will resolve a belt of millimeter emission with outer 
extent 30 to 40 AU (3 to 4 arcsec), marking the source of the debris. 
It is also possible that these observations could show clumps or asymmetries 
indicative of the influence of an unseen planet. 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
EU 
EU 
NA 
United States 
Canada 
United States 
Canada 
United States 
United Kingdom 
United Kingdom 
Canada 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
National Research Council of Canada 
California at Berkeley, Univ of 
Toronto, University of 
California at Berkeley, Univ of 
Cambridge, University of 
Science and Technology Facilities Council 
Victoria, University of 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Page 16 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00150.S 
PI 
Akeson, Rachel 
COI 
Jensen, Eric 
Title 
Testing planet and star formation in binary systems 
Abstract 
The majority of stars are formed in binary systems. This means that a binary 
system is the typical environment both for star formation and for planet 
formation. The presence of a binary companion means that disks should be 
truncated, possibly influencing the prospects for planet formation. It is 
less well known whether or not the presence of a binary companion also 
influences the structure of the circumstellar disk or whether truncation 
only removes the outer disk, leaving the remaining disk with properties 
(e.g. surface density, grain size) similar to disks around single stars. 
While the structure and kinematics of disks around many single stars have 
been studied in detail, the effects of multiplicity on disk size and 
evolution are not nearly as well known. Here we propose to use the 
unprecedented sensitivity of ALMA to observe 17 known binary young star 
systems in Taurus for which the pair can be resolved, allowing us to 
characterize the disk properties and compare to those around single stars. 
These observations will test models of binary star formation, study whether 
disks evolve differently around the two stars in a binary system, and also 
examine the prospects for planet formation around individual stars in binary 
systems. 
2011.0.00172.S 
PI 
Bolatto, Alberto 
COI 
Walter, Fabian 
Leroy, Adam 
Zwaan, Martin 
Veilleux, Sylvain 
Weiss, Axel 
Ostriker, Eve 
Hodge, Jacqueline 
Scoville, Nick 
Rosolowsky, Erik 
Ott, Juergen 
Nguyen, Kim-Yen 
EU 
NA 
EU 
NA 
EU 
NA 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
Germany 
United States 
Germany 
United States 
Germany 
United States 
Germany 
United States 
Canada 
United States 
United States 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
National Radio Astronomy Observatory 
European Southern Observatory 
Maryland, University of 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Maryland, University of 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
California Institute of Technology 
British Columbia Okanagan, University of 
National Radio Astronomy Observatory 
Maryland, University of 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Maryland, University of 
NA 
United States 
Swarthmore College 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
Page 17 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
The Life Cycle of the Molecular Gas in the Nearest Nuclear Starburst: GMCs, Molecular Superwind, and 
Feedback 
Abstract 
We propose to observe NGC253, the nearest nuclear starburst, 
with early ALMA: with a modest investment of ALMA ES band 3 we will measure 
two key parameters fundamentally related to the evolution of starbursts: 
1) the mass and energetics of the molecular gas entrained in the galactic 
superwind, thought to be the main way to quench massive starbursts, and 
2) the properties of Giant Molecular clouds, thought to drive 
the high star formation efficiencies in a starburst. These goals require 
a 7-point CO (1-0) mosaic using the compact configuration covering 
the launching point of the wind and the H-alpha streamers, and a 
3-point mosaic targeting high density tracers (one spectral setting) 
centered on the nuclear starburst and including the nearby region of 
the bar. The proposed setups will result in a >10-fold increase in 
sensitivity over existing data on a significantly larger area. 
The resulting images will provide a visually stunning illustration of 
early ALMA capabilities. 
2011.0.00175.S 
PI 
Scoville, Nick 
COI 
Koda, Jin 
Walter, Fabian 
Sheth, Kartik 
Tacconi, Linda 
Davies, Richard 
Narayanan, Desika 
Thompson, Todd 
Robertson, Brant 
Hayward, Christopher 
Barnes, Joshua 
Brown, Robert 
Kartaltepe, Jeyhan 
Manohar, Swarnima 
Genzel, Reinhard 
van der Werf, Paul 
Hernquist, Lars 
Title 
Merging IR-Luminous Galaxies -- Arp 220 and NGC 6240 
Abstract 
We propose imaging in Band 7 (HCN, CS, H26alpha and continuum) at 0.5'' resolution and in Band 9 (HCN 
and continuum) at 0.25 arcsec resolution for the dense starburst regions of Arp 220 and NGC 6240. These 
unprecedented data will probe the distribution and dynamics of star forming gas and star formation 
activity in the dense disk structures to enable new theoretical understanding of the physics, dynamics, 
star formation activity and associated feedback in the most active and rapidly evolving galactic nuclei. 
Page 18 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
EU 
EU 
NA 
United States 
Germany 
United States 
Germany 
Germany 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
Germany 
Netherlands 
United States 
New York at Stony Brook, State University of 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
National Radio Astronomy Observatory 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Arizona, University of 
Ohio State University 
California Institute of Technology 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Hawaii at Manoa, University of 
American Astronautical Society 
National Optical Astronomy Observatory 
California Institute of Technology 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Leiden University 
Harvard University 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00182.S 
PI 
Xu, C. Kevin 
COI 
Lu, Nanyao 
van der Werf, Paul 
Appleton, Philip 
Armus, Lee 
Evans, Aaron 
Livingston, John 
Charmandaris, Vassilis 
Mazzarella, Joseph 
Sanders, David 
Diaz-Santos, Tanio 
Schulz, Bernhard 
Stierwalt, Sabrina 
Gao, Yu 
Lord, Steven 
Title 
ALMA Exploration of Nuclear Regions of Nearby LIRGs -- Warm Molecular Gas Distribution Down to 100 pc 
Abstract 
We propose to obtain, using ALMA in both extended and compact configurations, high angular resolution 
and high imaging quality maps of the CO J=6-5 line emission (rest-frame 691.473 GHz) and the 450 
micron continuum of two nearby luminous infrared galaxies (LIRGs; having LIR>10^11 Lsun): NGC34 (Sy2, 
D=84 Mpc, 1''=407 pc) and NGC1614 (starburst, D=68 Mpc, 1''=331 pc). These observations will exploit 
the best angular resolution (0.23") that ALMA can achieve in its shortest wavelength band (Band-9) 
available for the Early Science Call, and will resolve for the first time distributions of warm molecular gas 
(T>50K) and sub-millimeter dust radiation in LIRGs with spatial resolutions better than 100 pc. NGC34 
and NGC1614 have recently been observed by Herschel SPIRE Fourier Transform Spectrometer (FTS) for 
the CO spectral line energy distribution (SLED) from J=4-3 to J=13-12. Among 125 LIRGs in the Great 
Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS) that are being observed by Herschel, they are (1) the closest, 
(2) the brightest in CO(6-5) line flux, (3) with the best Band-9 transmission during the transit, and (4) 
showing strong nuclear activity. The high spatial and velocity resolutions of our proposed ALMA 
observations (5.02 hr in total) are crucial in distinguishing different nuclear gas configurations, e.g., 
outflow or inclined circum-nuclear disks. The ALMA data will allow us to address such important questions 
as: (i) Is the outflow strong enough to power the warm CO emission now and quench the star formation in 
future in both LIRGs (one starburst and one AGN)? (ii) Can the hard X-ray irradiation dominate the 
excitation of the warm CO around an AGN? And how large are the X-ray dominated regions (XDRs)? 
2011.0.00191.S 
PI 
Boley, Aaron 
COI 
Payne, Matthew 
Corder, Stuartt 
Dent, Bill 
Page 19 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
NA 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
OTHER 
NA 
NA 
OTHER 
NA 
NA 
OTHER 
NA 
United States 
Netherlands 
United States 
United States 
United States 
United States 
Greece 
United States 
United States 
Greece 
United States 
United States 
China 
United States 
California Institute of Technology 
Leiden University 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
Virginia, University of 
California Institute of Technology 
Crete, University of 
California Institute of Technology 
Hawaii at Manoa, University of 
Crete, University of 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
Purple Mountain Observatory 
California Institute of Technology 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Florida, University of 
NA 
NA 
EU 
United States 
United States 
Chile 
Florida, University of 
National Radio Astronomy Observatory 
Joint ALMA Observatory 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Ford, Eric 
Shabram, Megan 
Title 
NA 
NA 
United States 
United States 
Florida, University of 
Florida, University of 
Constraining the Formation Mechanisms of Wide-Orbit Planets: The Case of Fomalhaut b 
Abstract 
Fomalhaut b is one of the first planets to be directly imaged. Its separation from Fomalhaut is measured to 
be 115 AU, which presents a challenge to planet formation theories. Additional observations around other 
stars have shown that Fomalhaut b is not a rare outlier, but one of many wide-orbit planets. These objects 
may represent an extreme outcome of planet formation at shorter periods or an entirely separate mode of 
planet formation. A circumplanetary debris disk has been suggested to explain the excess optical 
brightness of Fomalhaut b. We propose to observe this potential debris disk as well as the known 
circumstellar ring, and use these observations to place strong constraints on planet formation at wide 
orbits. 
2011.0.00199.S 
PI 
Hirota, Tomoya 
COI 
Tsuboi, Masato 
Fujisawa, Kenta 
Honma, Mareki 
Kim, Mikyoung 
Imai, Hiroshi 
Shimoikura, Tomomi 
YONEKURA, Yoshinori 
Title 
Bursting Water Maser Feature in Orion KL 
Abstract 
In February 2011, an outburst of the 22GHz H2O maser feature in Orion-KL has started after 13-year 
silence. This is the third time to detect such phenomena in Orion-KL, followed by 1979-1985 and 1998. In 
order to explore the origin of such enigmatic burst phenomenon, we have been carrying out astrometric 
observations of the bursting H2O maser feature in Orion-KL with VERA (VLBI Exploration of Radio 
Astrometry). We found the bursting maser is located at the Compact Ridge, suggesting that the maser 
burst is likely to be caused by the interaction with the outflow from the radio source-I and ambient dense 
gas. However, the physical properties in/around the bursting maser feature are not well understood 
because of the lack of observational studies except for the H2O maser itself. Furthermore, it is still unclear 
why only the 8km/s component(s) show such outburst episodically or with possible 13 year-periodicity. It 
may imply a special condition to stimulate such maser burst. One of the possibilities is an existence of 
unknown young stellar object in Compact Ridge, interacting with the outflow from source-I. In order to 
investigate the physical properties of the bursting maser feature and its origin, we propose monthly 
monitoring observations of the submillimeter H2O maser lines in parallel to our VLBI observations of the 
22GHz maser lines. Based on our multi-transition observations of the H2O lines, we will constrain the 
physical properties of the bursting maser feature. In addition, we search for the submillimeter dust 
continuum source around the bursting maser feature. The current maser burst is the best opportunity to 
explore this burst event that may never come again for another 13 years and hence, our project is most 
suitable for the ALMA cycle 0. 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Institute of Space and Astronautical Science 
Yamaguchi University 
National Astronomical Observatory of Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
Kagoshima University 
Tokyo Gakugei University 
Ibaraki University 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
National Astronomical Observatory of Japan 
Page 20 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00206.S 
PI 
Wang, Ran 
COI 
carilli, Chris 
Walter, Fabian 
Fan, Xiaohui 
Wagg, Jeff 
Riechers, Dominik 
Bertoldi, Frank 
Omont, Alain 
Cox, Pierre 
Strauss, Michael 
Menten, Karl 
Narayanan, Desika 
Knudsen, Kirsten 
Jiang, Linhua 
Title 
Dust continum and [C II] line emission from quasar host galaxies at z~6 
Abstract 
Huge amounts of far-infrared (FIR)-emitting warm dust and molecular gas have been discovered in the 
host 
galaxies of ~30% of the quasars at z~6, indicating the presence of massive star formation coeval with 
rapid 
supermassive black hole (SMBH) accretion close to the end of cosmic reionization. We propose for ALMA 
Band 6/7 observations of the dust continuum and the [C II] 158 micron fine structure line emission toward 
five FIR and CO luminous quasars at z~6. The FIR dust continuum and [C II] line are the strongest probes 
of 
star forming activity in these quasar-starburst systems at the highest redshift. The cycle 0 phase of ALMA 
in the extended configuration has the required sensitivity, frequency coverage, and spatial resolution 
(~0''.6 or 3.5 kpc at z~6) to allow a systematic study of these signatures of star formation in a large 
sample 
of FIR and CO luminous z~6 quasars. Our goals are to investigate the general properties (star formation 
rate, 
average surface density, and size) of the nuclear star formation traced by the dust continuum and [C II] 
line 
emission in these earliest quasar host galaxies and study the distributions and physical properties of the 
dust and atomic gas components. The sub-arcsec spatial resolution will also allow us to search for possible 
companion starburst sources close to the optical quasar. These are the keys to probe the coeval formation 
of 
the first SMBH and massive galaxies at the earliest epoch. 
2011.0.00208.S 
PI 
Combes, Francoise 
COI 
Garcia-Burillo, Santiago 
Page 21 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Arizona, University of 
NA 
EU 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
NA 
EU 
OTHER 
United States 
Germany 
United States 
Chile 
United States 
Germany 
France 
France 
United States 
Germany 
United States 
Sweden 
United States 
National Radio Astronomy Observatory 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Arizona, University of 
European Southern Observatory 
California Institute of Technology 
Bonn University 
Astrophysical Institute Paris 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Princeton University 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Arizona, University of 
Chalmers University of Technology 
Arizona State University 
Exec 
EU 
Country 
France 
Institute 
Paris Observatory 
EU 
Spain 
Madrid Observatory 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Casasola, Viviana 
Hunt, Leslie 
Krips, Melanie 
Eckart, Andreas 
Boone, Frederic 
Schinnerer, Eva 
Tacconi, Linda 
Baker, Andrew 
Neri, Roberto 
Marquez, Isabel 
Title 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
EU 
Italy 
Italy 
France 
Germany 
France 
Germany 
Germany 
United States 
France 
Spain 
INAF 
INAF 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Cologne, University of 
Toulouse Observatory 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Rutgers, The State University of New Jersey 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Astrophysical Institute of Andalucia 
Feeding and feedback in two nearby Seyfert galaxies 
Abstract 
We propose to map the morphology and kinematics of the cold dense gas in two nearby Seyfert nuclei at 
the unprecedented spatial resolution of 0.45"=22-24 pc. Up to now, our NUGA study of molecular gas in 
AGN circumnuclear regions has shown that embedded, kinematically decoupled bars are able to feed the 
nuclei; however, we have been hampered by insufficient spatial resolution and sensitivity to trace the gas 
inside a 100 pc radius. In two Seyfert galaxies known to have embedded bars, NGC 1433 and NGC 1566 
(at distances of 10 and 11 Mpc), ALMA will enable us for the first time to examine the ultimate contenders 
of nuclear gas fueling, (nuclear bars, dynamical friction, and/or turbulent viscosity). We will also be able to 
probe feedback processes driven by the AGN (entrained molecular outflows, P-cygni profiles in CO(3-2), 
HCO+(4-3)). We will improve our resolution by a factor ~5 (going to higher frequency and more nearby 
objects), and sensitivity by a factor 2, with respect to our previous results on NUGA. Finally, our complete 
ancillary multiwavelength data set, including high-resolution HST images, will enable us to examine with 
unparalleled detail outflows in ionized gas, dust emission in the mid- and far-infrared, and dust 
obscuration around AGN. 
In total we ask for 5hours observing time, including calibrations. 
2011.0.00210.S 
PI 
Ohashi, Nagayoshi 
COI 
Takakuwa, Shigehisa 
Yen, Hsi-Wei 
Tomisaka, Kohji 
Machida, Masahiro 
Tomida, Kengo 
Aikawa, Yuri 
Saito, Masao 
Saigo, Kazuya 
YAMADA, Masako 
EA/NA 
EA/NA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA/NA 
Taiwan 
Taiwan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Taiwan 
Academia Sinica 
Academia Sinica 
National Astronomical Observatory of Japan 
Kyushu University 
Graduate University for Advanced Studies 
Kobe University 
National Astronomical Observatory of Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
Academia Sinica 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
Page 22 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Probing Formation of Keplerian Disks around Protostars 
Abstract 
We propose to use ALMA to directly image Keplerian disks forming around protostars in the innermost 
envelopes. Keplerian disks have been found around pre-main-sequence stars, and intensively studied 
because they are most probable sites of planet formation. According to the classical picture of star 
formation, Keplerian disks are naturally formed as a by-product of star formation. We have been using the 
submillimeter array (SMA) to study the disk formation around protostars, and found that rotation-law of 
infalling envelopes around protostars may change at the innermost envelopes, which may suggest a hint 
of disk formation there. However, the sensitivity of the SMA was not high enough to directly image disks 
forming around these protostars. We will take advantage of unprecedented sensitivity of ALMA, which is 
extremely better than SMA and other mm-interferometer even in cycle 0 phase, to directly image 
Keplerian disks forming around protostars. Observational results will be also carefully compared with 
theoretical calculations of the disk formation around protostars to understand the details of the disk 
formation mechanism. 
2011.0.00217.S 
PI 
Rathborne, Jill 
COI 
Longmore, Steven 
Bastian, Nate 
Alves, Joao 
Bally, John 
Testi, Leonardo 
Ascenso, Joana 
Bressert, Eli 
Carey, Sean 
Foster, Jonathan 
Jackson, James 
Walsh, Andrew 
Purcell, Cormac 
Title 
Globular cluster formation: caught in the act 
Abstract 
Clusters are the building blocks of galaxies and the nurseries of most stellar systems. Despite their 
importance, even the fundamental question of whether a single mechanism can describe cluster formation 
across the mass range from open clusters to globular clusters remains unclear. Answering this question 
requires observations of a cluster's natal dust and gas well before the onset of star formation. We have 
identified an extreme molecular cloud that appears to be on the verge of forming a massive cluster. This 
cloud, G0.25+0.02, is very cold, massive, and dense with no obvious star formation and shows tantalizing 
evidence that it is highly substructured and, thus, may be undergoing hierarchical fragmentation. Using 
the ALMA early science extended configuration we aim to obtain a ~3 x 1 arcmin mosaic of the dust 
continuum and molecular line emission across this cloud at 90 GHz. These observations will reveal the 
location, mass, and kinematics of the small-scale fragments within the cloud allowing us to distinguish 
between competing cluster formation models. These observations can only be achieved with the order of 
magnitude improvement in sensitivity and dynamic range provided by ALMA. Determining whether 
clusters form via a single mechanism across the entire mass range has profound implications: if 
confirmed, this implies our knowledge of nearby cluster formation can be used as framework to 
understand star formation across cosmic time, back to globular clusters ~10Gyr ago. We speculate that 
Page 23 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
OTHER 
Country 
Australia 
Institute 
CSIRO Astronomy and Space Science 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
NA 
NA 
OTHER 
EU 
Germany 
Germany 
Austria 
United States 
Germany 
Germany 
Germany 
United States 
United States 
United States 
Australia 
United Kingdom 
European Southern Observatory 
Excellence Cluster Universe 
Vienna, University of 
Colorado at Boulder, Univ of 
European Southern Observatory 
European Southern Observatory 
European Southern Observatory 
California Institute of Technology 
Boston University 
Boston University 
James Cook University 
Leeds, The University of 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
the cloud G0.25+0.02 may represent the precursor to a modern day globular cluster. 
2011.0.00221.S 
PI 
Nozawa, Takaya 
COI 
Tanaka, Masaomi 
Moriya, Takashi 
Minamidani, Tetsuhiro 
Kozasa, Takashi 
Title 
Detecting Cool Dust in SN 1987A 
Abstract 
Core-collapse supernovae (SNe) are considered to be production factories of dust in the Universe. 
However, the dust mass estimated from observations of young SNe is only 10^{-5} -10^{-3} Msun, which 
is a few orders of magnitude smaller than 0.1-1.0 Msun required for explaining a large amount of dust 
observed in the early universe. The previous observations of young SNe have been performed at 
near/mid-infrared wavelengths which are not sensitive to emission from cool dust with temperature below 
100 K. Thus, far-infrared to submillimeter observations are necessary for uncovering the actual mass of 
dust formed in SNe. SN 1987A in Large Magellanic Cloud is the only supernova in which the detection of 
cool dust can be accomplished with the unprecedented capability of ALMA Cycle0. 
In this proposal, we aim to detect the thermal continuum emission from cool dust that was formed in the 
ejecta of SN 1987A in Band 9 with the Extended antenna configuration. Our goals are (1) to obtain the 
spatially resolved submillimeter image of SN 1987A for the first time and (2) to accurately measure the 
flux of thermal emission from cool dust without being confused with synchrotron emission from the 
shocked equatorial ring. We emphasize that only the observation in Band 9 can spatially resolve the 
ejecta-dust as long as the dust mass is higher than 0.06 Msun.The proposed observing time is 4.7 hours, 
which enable us to detect silicate dust of 0.1 Msun with 5 sigma confidence in Band 9. Because this 
sensitivity is based on the conservative estimate, we can definitely detect cool dust in SN 1987A. Thus, 
the proposed observation will lead to a decisive conclusion on the importance of SNe as sources of dust in 
the Univese. 
2011.0.00223.S 
PI 
Bujarrabal, Valentin 
COI 
Alcolea, Javier 
Castro-Carrizo, Arancha 
EU 
EU 
Spain 
France 
Spain 
France 
Germany 
Spain 
Belgium 
Madrid Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Madrid Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
European Southern Observatory 
Centro de astrobiología (INTA-CSIC) 
Leuven, Catholic University 
Exec 
EU 
Country 
Spain 
Institute 
National Astronomical Observatory 
EA 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
The University of Tokyo 
University of Tokyo 
Hokkaido University 
Hokkaido University 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
The University of Tokyo 
Santander-García, Miguel EU 
Neri, Roberto 
LUCAS, Robert 
Sánchez Contreras, 
Carmen 
Van Winckel, Hans 
EU 
EU 
EU 
EU 
Page 24 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
The rotating equatorial disk in the Red Rectangle 
Abstract 
We propose high-resolution (extended configuration) ALMA observation of the Red 
Rectangle in 12CO and 13CO J=3-2 (simultaneously observed in band 7) and in 
12CO J=6-5 (band 9). The Red Rectangle is a well known protoplanetary nebula (PPN) 
surrounding a binary star that shows spectacular images in the optical and IR. 
It is the only PPN in which an equatorial disk in rotation has been clearly 
detected, by means of CO J=2-1 and J=1-0 PdBI maps. Such disks are still poorly 
observed, although their study is basic to understand the post-AGB evolution and 
the shaping of planetary nebulae. Both phenomena are thought to be driven by the 
ejection of very fast and collimated jets during the first post-AGB phases, 
which are probably due to reaccretion of circumstellar material via a rotating disk 
(as in young stars). High-resolution ALMA maps of CO emission, including the 
high-excitation J=6-5 line (a good probe of the temperature in our case), will 
significantly improve our knowledge of the structure and dynamics of the disk in 
the Red Rectangle. ALMA data will be combined with recently obtained Herschel/HIFI 
spectra of CO high-frequency lines. We will study in detail the distributions of density 
and temperature in the disk, including an accurate investigation of the origin of the 
evaporation of gas from the disk and a deep search for infalling gas in its 
inner regions. Because of the favorable conditions to the observation of this source 
and the expected spectacular results, we think that this project is very well adapted to 
the ALMA early science program. 
2011.0.00229.S 
PI 
Cernicharo, Jose 
COI 
GUELIN, Michel 
Agundez, Marcelino 
Marcelino, Nuria 
Goicoechea, Javier 
Title 
A STUDY OF THE DUST FORMATION ZONE IN IRC+10216 
Abstract 
We propose to observe the J=3-2 and J=8-7 lines of HCN in all its vibrational states below 15000 K using 
the longest baselines provided by ALMA early science. These transitions of HCN will trace the physical 
conditions of the dust formation zone, corresponding to 5<r<20 R* (with R*=0.05"), and will permit to 
derive the spatial distribution of the gas around the central star. In the proposed frequency coverage of 
these lines (around 20 GHz for both transitions) we will also observe lines of SiO, SiS, CS, HC3N, CO, HCO+ 
and many isotopologues. Hence, this proposal will provide the highest angular resolution and sensitivity 
view of the physical and chemical conditions of the dust formation zone of IRC+10216. 
Finally, the proposed observations will also provide a very sensitive view of the molecular content of the 
warm intermediate envelope (layers inside a radius of 6"). 
2011.0.00235.S 
PI 
Ho, Paul 
COI 
Hsieh, Pei-Ying 
Page 25 
Exec 
EU 
Country 
Spain 
Institute 
Centro de astrobiología (INTA-CSIC) 
EU 
EU 
NA 
EU 
France 
France 
United States 
Spain 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Meudon Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
Centro de astrobiología (INTA-CSIC) 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
EA/NA 
Taiwan 
Academia Sinica 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Su, Yu-Nung 
Liu, Hauyu Baobab 
Minh, Young 
Martin, Sergio 
Sun, Ai-Lei 
Title 
EA/NA 
NA 
OTHER 
EU 
EA/NA 
Taiwan 
United States 
Korea 
Chile 
Taiwan 
Academia Sinica 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Korea Astronomy and Space Science Institute 
European Southern Observatory 
Academia Sinica 
Does the Neutral Material Survive to within 0.1 parsec of the Galactic Supermassive Black Hole? 
Abstract 
Previous observations on hydrogen recombination lines toward the Galactic Center detected ionized mini 
spiral arms, which appear to 
be the material that are gravitationally accreted toward the Galactic supermassive black hole, SgrA*. The 
new capabilities offered by ALMA band 9 allow us to probe the very hot neutral counterpart in the very 
central region. From the spatial distributions, the velocity, and the line width, we will determine how 
closely the hot neutral material can approach SgrA*, without being ionized. We emphasize that this is a 
pilot program to detect, and to constrain the excitation conditions of the hot neutral material within the 
~0.1 pc radius. We argue that around the source of UV photons, which shows extended emissions from 
the ionized gas, the observations of multiple molecular transitions will better differentiate zones of 
different excitation conditions. This provides more information on the 3 dimensional structure and the 
kinematics of the accretion flow, than those observations of the hydrogen recombination line. The results 
will also help us to choose which molecular species and which excitation states to observe, when the 
much improved angular resolution and the sensitivity of the full array becomes available in the future. 
2011.0.00236.S 
PI 
Tan, Jonathan 
COI 
Butler, Michael 
Caselli, Paola 
Fontani, Francesco 
Title 
The Dynamics of Massive Starless Cores 
Abstract 
Progress towards resolving a decade-long debate about how massive stars form can be made by 
determining if massive starless cores exist in a state of near virial equilibrium. These are the initial 
conditions invoked by the Core Accretion model of McKee & Tan (2003). Alternatively, the Competitive 
Accretion model of Bonnell et al. (2001) requires sub-virial conditions. We have identified 4 prime 
examples of massive (~50 Msun) cores from mid-infrared (MIR) extinction mapping (Butler & Tan 2009, 
2011) of Infrared Dark Clouds. We have found spectacularly high deuterated fractions of N_2H+ of ~0.5 in 
these objects (Fontani et al. 2011). Thus N_2D+(3-2) becomes an excellent tracer of the kinematics of 
these cold, dark cores, where most other molecular tracers 
are thought to be depleted from the gas phase. ALMA Cycle 0 Compact Configuration Band 6 observations 
probe this line on scales from 9" down to 2.3", well-matched to the structures we see in MIR extinction. 
Sharing a 5 hour track between single pointing observations to each of the 4 cores, we have the sensitivity 
and uv plane coverage needed to measure the kinematics of these structures and thus determine whether 
or not they are near virial equilibrium. 
2011.0.00259.S 
PI 
Ricci, Luca 
Page 26 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Florida, University of 
NA 
EU 
EU 
United States 
United Kingdom 
Italy 
Florida, University of 
Leeds, The University of 
INAF 
Exec 
EU 
Country 
Germany 
Institute 
European Southern Observatory 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
COI 
Testi, Leonardo 
Scholz, Alexander 
Natta, Antonella 
Birnstiel, Tilman 
de Gregorio-Monsalvo, 
Itziar 
Title 
Testing the models for the inital steps toward planet formation: the evolution of solids in brown dwarfs 
disks 
Abstract 
The core accretion scenario for the formation of planetary systems in disks predicts that the initial phases 
of this process are characterized by the grain growth process. In this view, the solid components of disks 
(dust grains) grow to larger sizes to produce planetesimals and rocky cores of planets before accreting 
gas from the disk. The models for grain evolution in disks have now reached a sufficient level of 
sophistication that can make testable predictions. These models can explain the observations of large 
grains in the massive disks around solar-type young stars, but do predict clearly that the grain growth 
process is strongly dependent on the disk mass (density). The expected masses (densities) of disks in the 
substellar regime are so low that models predict no grain growth. ALMA Early Science offers the unique 
possibility to perform this test and verify whether grain growth can occurr in BDs disks. We propose to 
observe the four disks around brown dwarfs that are already known to have disks detected at millimeter 
wavelengths and to probe the presence of large grains by measuring the spectral energy distribution at 
millimetre wavelengths. 
2011.0.00268.S 
PI 
Nagao, Tohru 
COI 
Maiolino, Roberto 
De Breuck, Carlos 
Caselli, Paola 
Hatsukade, Bunyo 
Title 
Metallicity of a Submillimeter Galaxy at z=5 
Abstract 
Metallicity of galaxies and its redshift evolution are crucially important to 
give constraints on galaxy evolutionary models. Although such studies at z>4 
is extremely interesting to understand the early evolutionary stage of massive 
galaxies, optical or near-infrared observations cannot assess the metallicity 
of star-forming galaxies at z>4. 
Here we propose a brand-new method to infer the metallicity of galaxies using 
a flux ratio of fine-structure lines, [NII]205/[CII]158, whose robustness is 
fully examined by our photoionization model calculations (taking both HII 
regions and PDRs into account). This new metallicity diagnostic is applicable 
for galaxies at z>4, where the [CII] and [NII] lines shift into the 
submillimeter atmospheric windows. Note that the [NII]205/[CII]158 flux ratio 
is insensitive to the dust reddening (unlike optical diagnostics), and thus 
it is applicable for dusty galaxies that are in the actively evolving phase of 
the galaxy evolution. 
In the ALMA cycle 0, we propose to apply our new metallicity measurement 
method to a submillimeter galaxy at z=4.75. Our previous identification of 
strong [CII] emission in this object makes feasible to detect the [NII]205 
Page 27 
2011-09-29 15:37:30 
EU 
OTHER 
EU 
EU 
EU 
Germany 
Ireland 
Italy 
Germany 
Chile 
European Southern Observatory 
Dublin Institute for Advanced Studies 
INAF 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Joint ALMA Observatory 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
Kyoto University 
EU 
EU 
EU 
EA 
Italy 
Germany 
United Kingdom 
Japan 
INAF 
European Southern Observatory 
Leeds, The University of 
Kyoto University 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
emission in this galaxy using ALMA, even in the cycle 0. Based on the inferred 
metallicity, we examine the timescale of the early chemical enrichment in 
massive galaxies and the origin of the “[CII] excess” in high-redshift [CII] 
emitters. 
2011.0.00273.S 
PI 
Indebetouw, Remy 
COI 
McCray, Richard 
Matsuura, Mikako 
Andjelic, Milica 
Arbutina, Bojan 
Baes, Maarten 
Bolatto, Alberto 
Burrows, David 
Chevalier, Roger 
Gaensler, Bryan 
Long, Knox 
Lundqvist, Peter 
Meixner, Margaret 
Marcaide, Jon 
Marti-Vidal, Ivan 
OTSUKA, Masaaki 
Sandstrom, Karin 
Sonneborn, George 
Staveley-Smith, Lister 
van Loon, Jacco 
Urosevic, Dejan 
Vlahakis, Catherine 
Zekovic, Vladimir 
Zanardo, Giovanna 
Ng, Chi-Yung 
Park, Sangwook 
Barlow, Michael 
Clayton, Geoffrey 
Wesson, Roger 
Dwek, ELi 
Bouchet, Patrice 
Lakicevic, Masa 
Potter, Toby 
Page 28 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Virginia, University of 
NA 
EU 
OTHER 
OTHER 
EU 
NA 
NA 
NA 
OTHER 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EA/NA 
EU 
NA 
OTHER 
EU 
OTHER 
CL 
OTHER 
OTHER 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
OTHER 
United States 
United Kingdom 
Serbia 
Serbia 
Belgium 
United States 
United States 
United States 
Australia 
United States 
Sweden 
United States 
Spain 
Germany 
Taiwan 
Germany 
United States 
Australia 
United Kingdom 
Serbia 
Chile 
Serbia 
Australia 
Canada 
United States 
United Kingdom 
United States 
United Kingdom 
United States 
France 
Germany 
Australia 
Colorado at Boulder, Univ of 
London, University of 
Belgrade, University of 
Belgrade, University of 
Ghent University 
Maryland, University of 
Pennsylvania State University 
Virginia, University of 
Sydney, University of 
Space Telescope Science Institute 
Stockholm University 
Space Telescope Science Institute 
Valencia, University of 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Academia Sinica 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
National Aeronautics and Space Administration 
International Centre for Radio Astronomy Research 
Keele University 
Belgrade, University of 
Chile, University of 
Belgrade, University of 
International Centre for Radio Astronomy Research 
McGill University 
Texas at Arlington, University of 
London, University of 
Louisiana State University 
London, University of 
National Aeronautics and Space Administration 
CEA Saclay 
European Southern Observatory 
International Centre for Radio Astronomy Research 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
SN87A: A Unique Laboratory for Shock and Dust Physics 
Abstract 
SN987A is a unique laboratory to study shock physics and particle acceleration, cosmic dust and element 
production. Despite intense observation over the last 25 years, outstanding questions remain which only 
ALMA can address, and signficant discoveries can already be made in Cycle 0. 
We propose to image the remnant of SN1987A in the four available bands, spanning a critical transition 
wavelength range: At 100GHz SN1987A's flux is dominated by nonthermal emission from a shocked 
circumstellar ring, but by 690GHz the flux is predominantly thermal emission from dust in the central 
debris. The proposed observations will constrain models for relativistic particle acceleration in shocks. 
They will yield the first resolved images of the supernova debris at sum-mm wavelengths. They have the 
potential to discover molecular line emission from both the inner debris and from the circumstellar ring, 
and to find evidence for emission by a central compact object. The observations will be path finders, 
establishing a synoptic baseline for a major campaign with the full array. 
2011.0.00275.S 
PI 
Cesaroni, Riccardo 
COI 
Zinnecker, Hans 
Beltran, Maite 
Etoka, Sandra 
Galli, Daniele 
Hummel, Christian 
Kumar, Nanda 
Moscadelli, Luca 
Preibisch, Thomas 
Sanchez-Monge, Alvaro 
Stanke, Thomas 
van der Tak, Floris 
Vig, Sarita 
Walmsley, Charles 
Wang, Kuo-Song 
Title 
Dissecting disks around B-type (proto)stars 
Abstract 
The goal of this proposal is to resolve the spatial and velocity structure of two carefully selected disk 
candidates around B-type (proto)stars and determine their properties. Through these observations we aim 
to test/confront the recent theoretical scenarios of massive star formation, that require non-axisymmetric 
disks with significant spatial and velocity sub-structure. In particular, we will look for non-axisymmetry, 
substructure, (non)Keplerian motions, and also determine physical parameters such as radii and masses 
of the disks. The chosen disk-candidates are associated with luminous sources, display mid-infrared dark 
lanes with disk morphology encompassed by wide-angle bipolar nebula. The feasibility of this experiment 
is justified by the presence of compact ammonia cores at the center of the mid-infrared dark lane, and the 
detection of broad SiO line wings and radio continuum emission coinciding with the bipolar nebulae. These 
targets will provide a step further in complexity and will triple the census of accretion disks round B-type 
(proto) stars, besides IRAS20126+4104, the unique case of Keplerian disk studied so far. 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
OTHER 
EU 
EU 
Germany 
Italy 
United Kingdom 
Italy 
Germany 
Portugal 
Italy 
Germany 
Italy 
Germany 
Netherlands 
India 
Italy 
Netherlands 
Universitat Stuttgart 
INAF 
Manchester, University of 
INAF 
European Southern Observatory 
Porto, University of 
INAF 
Munich, University of 
INAF 
European Southern Observatory 
SRON Netherlands Institute for Space Research 
Indian Institute of Space Science and Technology 
INAF 
Leiden University 
Exec 
EU 
Country 
Italy 
Institute 
INAF 
Page 29 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00277.S 
PI 
Decin, Leen 
COI 
Neufeld, David 
Melnick, Gary 
Richards, Anita 
Title 
The mystery of water vapor in IRC+10216 
Abstract 
One of the highlights of the first year of Herschel's science program was the discovery of water vapor in 
the warm inner envelope of the carbon-rich Asymptotic Giant Branch (AGB) star IRC+10216 (CW Leonis). 
The water abundance derived from Herschel observations of carbon-rich AGB stars are typically 3 to 4 
orders of magnitude larger than the photospheric abundance expected under thermochemical equilibrium. 
This huge discrepancy had led to the suggestions of several possible origins for the water vapor. The 
relative strengths of the high-excitation water lines in the Herschel data indicates the presence of warm 
water vapor close to the star. Only two, still competing, theories are consistent with the existence of warm 
water vapor: (1) the photochemistry model within a clumpy outflow (Decin et al. 2010, Nature), and (2) 
non-equilibrium chemistry associated with pulsationally-driven shock waves (Cherchneff 2011, A&A). 
However, Herschel lacks the spatial resolution needed to probe the very innermost regions of the outflow 
where the two competing models predict different spatial profiles. Currently, only ALMA provides the 
astronomical community with high enough a sensitivity and spatial resolution to discriminate between the 
two alternative explanations. We propose to observe vibrationally-excited water in the nu2=1 1_10 - 1_01 
transition at 658 GHz. Making the first image of water in the envelope of a carbon-rich giant will 
stunningly visualize the capabilities of ALMA and will show the impact of ALMA on our understanding of 
the physics and chemistry going on in evolved stars. 
2011.0.00294.S 
PI 
Smail, Ian 
COI 
Walter, Fabian 
Weiss, Axel 
Biggs, Andy 
Swinbank, Mark 
Danielson, Alice 
Cox, Pierre 
Dannerbauer, Helmut 
Menten, Karl 
van der Werf, Paul 
Rix, Hans-Walter 
Bertoldi, Frank 
Schinnerer, Eva 
Alexander, David 
Edge, Alastair 
Page 30 
Exec 
EU 
Country 
Belgium 
Institute 
Leuven, Catholic University 
NA 
NA 
EU 
United States 
United States 
United Kingdom 
Johns Hopkins University 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Manchester, University of 
Exec 
EU 
Country 
United Kingdom 
Institute 
Durham University 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
Germany 
Germany 
Germany 
United Kingdom 
United Kingdom 
France 
France 
Germany 
Netherlands 
Germany 
Germany 
Germany 
United Kingdom 
United Kingdom 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
European Southern Observatory 
Durham University 
Durham University 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
CEA Saclay 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Leiden University 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Bonn University 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Durham University 
Durham University 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Brandt, William 
Chapman, Scott 
Knudsen, Kirsten 
Greve, Thomas 
Coppin, Kristen 
Ivison, Rob 
Wardlow, Julie 
Title 
NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
NA 
United States 
United Kingdom 
Sweden 
Denmark 
Canada 
United Kingdom 
United States 
Pennsylvania State University 
Cambridge, University of 
Chalmers University of Technology 
Copenhagen, University of 
McGill University 
Science and Technology Facilities Council 
California at Irvine, Univ of 
More than LESS: The first fully-identified submillimetre survey 
Abstract 
Ultraluminous infrared galaxies, specifically submillimetre-selected galaxies - SMGs, are a significant class 
of star-forming galaxies at z>1. There are a few thousand SMGs known, but no sample has the complete, 
secure identifications needed to derive their basic properties. We propose compact Band 7 continuum 
observations to precisely locate the submillimetre-emitting components in a complete sample of 126 
SMGs selected from the recent LABOCA survey of the ECDFS. These observations will pin-point the 
submillimetre-luminous components within these sources, without recourse to statistical associations 
using radio/mid-/far-infrared counterparts. ALMA will thus address two key shortcomings of current 
submillimetre surveys: (1) Source blending - many SMGs are expected to be blended at the resolution of 
their discover maps. To determine the true form of the submillimetre counts - a key observable constraint 
of theoretical galaxy formation models - we need ALMA-resolution maps of a large sample of SMGs. (2) 
Incomplete identifications - the radio/mid-/far-infrared data miss the most distant (and coolest) SMGs due 
to their K-corrections, this biases the derived redshift distribution. ALMA will identify all the SMG 
counterparts in the same band they were selected in, irrespective of their redshift/spectral properties, 
testing the validity of the radio/mid-/far-infrared identifications (when present) and uncovering the high- 
redshift tail of SMGs. The improved resolution of the ALMA maps will also show the relation between 
obscured starburst and unobscured stellar mass and AGN activity within these systems. 
These 5.4-hrs of observations will provide revolutionary science - addressing fundamental questions about 
the nature of SMGs - in a way which was impossible before ALMA. 
2011.0.00307.S 
PI 
Weiss, Axel 
COI 
Walter, Fabian 
Riechers, Dominik 
Meijerink, Rowin 
Downes, Dennis 
Menten, Karl 
Title 
Tracing the dense, star forming gas and AGN feedback in z=2-4 galaxies via the shape of the CO line SED. 
Abstract 
Recent HERSCHEL observations of the CO line SED in local IR luminous galaxies have demonstrated that 
the CO 
levels are excited at least up to the CO(13-12) transition and that the relative strengths of the J_up>10 
transitions carries valuable information on the gas excitation and possibly signs of AGN heating. Our 
observations of z~4 QSOs support the interpretation that AGN heating has a significant influence on the 
shape of the CO SED at the highest CO levels but a contribution of the dense, star-forming gas is expected 
too. We here propose to obtain information on the shape of the CO SED for transitions between J=8-7 and 
14-13 in the three best studied high redshift (z=2.5-4.1) galaxies observable with ALMA. With the 
observations we aim to study the effect of extreme star-formation and AGN heating on the intensities of 
Page 31 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EU 
Country 
Germany 
Institute 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
Germany 
United States 
Netherlands 
France 
Germany 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
California Institute of Technology 
Leiden University 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
the J_up>10 transitions at high redshift and to investigate the underlying excitation channels. The data 
will provide the first comparison sample to HERSCHEL observations in the local universe in less extreme 
environments. Our results will have impact on prime science goals for full ALMA array such as the 
observability of CO lines in galaxies at the epoch of re-ionisation. This project requires relatively short 
integrations which make it a highly suitable project for early ALMA high impact science. 
2011.0.00318.S 
PI 
Fukagawa, Misato 
COI 
Ohashi, Nagayoshi 
Momose, Munetake 
Kitamura, Yoshimi 
Akiyama, Eiji 
Takeuchi, Taku 
Kobayashi, Hiroshi 
Honda, Mitsuhiko 
Fujiwara, Hideaki 
Shibai, Hiroshi 
Title 
Probing Dust and Gas within the Gap of the Protoplanetary Disk around HD 142527 
Abstract 
Observations of protoplanetary disks are essential to reveal realistic initial conditions of planet building as 
well as to obtain valuable insights into young planets through disk-planet interactions. A gap in a disk is 
one of the key structures since it is closely intertwined with disk dissipation mechanism including the tidal 
clearing by planets. We here propose Band 7 observations for a Herbig Fe star, HD 142527, to determine 
the basic properties of the gap. The remarkable morphology of the disk, suggestive of a link to a planetary 
system, has been known by our previous observations in infrared and submillimeter. In our ALMA 
observations, using 13CO (3-2) and C18O (3-2) lines, we will measure the gas kinematics, estimate the 
gas mass, and obtain the dust-to-gas ratio even inside of the gap. HD 142527 is one of the few sources 
that allow us to study disk gaps in Cycle 0 with the moderate angular resolution. Even in Band 7, we will 
be able to probe asymmetries in kinematics and spatial distribution of disk material within the gap. Our 
observations will bring significant information not only to discuss the possible planetary system but also to 
understand the evolution of the disk. 
2011.0.00319.S 
PI 
Richard, Johan 
COI 
Kneib, Jean-Paul 
Smail, Ian 
Knudsen, Kirsten 
Stark, Dan 
Clément, Benjamin 
Altieri, Bruno 
Lindroos, Lukas 
Page 32 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
Osaka University 
EA/NA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EU 
EA 
EA 
EA 
Taiwan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Germany 
Japan 
United States 
Japan 
Academia Sinica 
Ibaraki University 
Japan Aerospace Exploration Agency 
Ibaraki University 
Tokyo Institute of Technology 
Jena University 
Kanagawa University 
National Astronomical Observatory of Japan 
Osaka University 
Exec 
EU 
Country 
France 
Institute 
Lyon Astronomical Research Center 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
EU 
France 
United Kingdom 
Sweden 
United Kingdom 
United States 
Spain 
Sweden 
Astrophysical Laboratory, Marseille 
Durham University 
Chalmers University of Technology 
Cambridge, University of 
Arizona, University of 
European Space Agency 
Chalmers University of Technology 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Low luminosity millimeter survey behind a strong lensing cluster 
Abstract 
We propose to perform continuum observations at 1.3 mm (Band 6) in the strong magnification region (x 
> 10) of the massive cluster Abell 1689. We can cover a survey area of 4 arcmin2 down to an intrinsic 
(lensing-corrected) sensitivity of 0.05 mJy (4sigma). We expect to detect ~ 12 continuum sources 
according to current models. This will allow us to complement the studies of brighter continuum sources 
and derive their relative contribution to the star-formation rate and cosmic infrared background. 
At the same time, we will measure the CO line flux of 3 submm galaxies at z=2.5-2.7 discovered with 
SCUBA in this field, and we will cover the wavelength of the CO line for a sample of 30 other sources at 
2.5<z<3 from our ongoing survey of strongly magnified low mass galaxies. 
At our intrinsic sensitivity of 0.05 mJy (corresponding to an L_FIR of 10^9 Lsol at z=2.5) 
we will derive their rest-frame LFIR and hence probe their FIR/UV SFR and hence dust content. We will 
compare these values to similar submm studies of brighter LBG samples and hence estimate the 
differential reddening. 
2011.0.00320.S 
PI 
Chapillon, Edwige 
COI 
Ohashi, Nagayoshi 
Guilloteau, Stephane 
Dutrey, Anne 
DI FOLCO, Emmanuel 
Boehler, Yann 
Wakelam, Valentine 
Hersant, Franck 
Piétu, Vincent 
Title 
Dispersal of protoplanetary disks: study of suspected gas-poor dusty-rich sources 
Abstract 
Understanding how protoplanetary disk dissipates is an essential step towards the comprehension of the 
planetary system formation process. Young pre-main sequence stars surrounded by gas poor, but dusty 
rich disks may hold one of the clues towards this step. We propose here to accurately constrain the CO 
column density and temperature distribution in three objects which are suspected to be in such a phase: 
BP Tau, CQ Tau and MWC 758. Accurate CO column density measurements, obtained by a combination of 
multi-line 12CO study and sensitive 13CO J=3-2 observations, will prove the low CO content of these disks. 
Temperature measurements should unambiguously confirm their suspected warm nature, and dismiss 
depletion on dust grain as the cause of low CO abundance. 
2011.0.00340.S 
PI 
Qi, Chunhua 
COI 
Oberg, Karin 
Wilner, David 
Page 33 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
EA/NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
Taiwan 
France 
France 
France 
France 
France 
France 
France 
Academia Sinica 
Bordeaux Observatory 
Bordeaux Observatory 
CEA Saclay 
Bordeaux Observatory 
Bordeaux Observatory 
Bordeaux Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
NA 
NA 
United States 
United States 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Andrews, Sean 
D'Alessio, Paola 
Bergin, Edwin 
Blake, Geoffrey 
van Dishoeck, Ewine 
Hogerheijde, Michiel 
Title 
NA 
OTHER 
NA 
NA 
EU 
EU 
United States 
Mexico 
United States 
United States 
Netherlands 
Netherlands 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Mexico, National Autonomous University of 
Michigan at Ann Arbor, University of 
California Institute of Technology 
Leiden University 
Leiden University 
Searching for H2D+ in the disk of TW Hya 
Abstract 
Most of the mass in a protoplanetary disk is represented by molecular gas concentrated near the 
midplane, but it is exceedingly 
difficult to find clear signatures of gas in such locations. Emission lines from deuterated species like H2D+ 
and D2H+ provide 
the best - and perhaps only - diagnostics for probing gas in the disk midplane, and thereby learning about 
the local kinematics 
and ionization fraction. We propose to search for the ortho-H2D+ 372.421 GHz line toward the well- 
studied, nearby disk around 
TW Hya with the "compact" configuration. The proposed observation will allow us to detect ortho-H2D+ 
fractional abundances down 
to 30 mJy km/s, more than an order of magnitude below present upper limits. This corresponds to ortho- 
H2D+ fractional abundance 
of 1e-13 which is below any published model predictions. A detection will constrain the ionization fraction 
in the cold disk 
midplane and help probe the gas kinematics and the viability of MRI-based disk transport physics in this 
region of the disk. 
A non-detection will challenge the existing models, helping improve our understanding of accretion flows 
in the disk midplane. 
2011.0.00351.S 
PI 
Exec 
Country 
Chile 
Institute 
Chile, University of 
Guzman, Andres Ernesto CL 
COI 
Garay, Guido 
Brooks, Kate 
Rodriguez, Luis 
Nyman, Lars-Ake 
Bronfman, Leonardo 
Mardones, Diego 
Title 
CL 
OTHER 
OTHER 
EU 
CL 
CL 
Chile 
Australia 
Mexico 
Chile 
Chile 
Chile 
Chile, University of 
Astronomy and Space Science 
Mexico, National Autonomous University of 
Joint ALMA Observatory 
Chile, University of 
Chile, University of 
First detection of Hydrogen recombination lines toward an ionized jet arising from a high-mass protostar 
Abstract 
We propose to observe hydrogen recombination line (HRL) emission from the triple radio continuum 
source associated with IRAS 16532-3959, thought to correspond to a luminous (7.0 x 10^4 Lsun) young 
high-mass protostar. The triple source consists of a recently discovered central ionized jet and two outer 
lobes, which signpost shocks resulting from the interaction of the jet with the surrounding medium. The 
capabilities provided by ALMA Early Science enable for the first time measurements of the kinematical and 
dynamical properties of jets and lobes and link their energetic properties with those of larger scale 
phenomena such as bipolar molecular outflows. 
IRAS 16532-3959 is the most massive protostar known to be associated with a collimated jet and is 
therefore an excellent first target to be included in the much-anticipated first round of ALMA studies of 
Page 34 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
jets and outflows. 
2011.0.00363.S 
PI 
Webb, Tracy 
COI 
Geach, James 
Barrientos, Felipe 
Gladders, Michael 
Wuyts, Eva 
Sharon, Keren 
Title 
The ISM in a z = 2 Normal Galaxy on Sub-kpc Scales 
Abstract 
We propose spatially resolved observations of the ISM in a spectacular gravitational arc (RCS0327) 
through the [CII] line and rest-frame 100micron continuum. The lensed galaxy lies at z = 1.7, during the 
peak epoch of star formation in the universe and provides a unique opportunity to study the detailed 
gastrophysics of a 'normal' star-forming galaxy at this important epoch. Morover, the extreme 
magnifcation (up to 100x) further exploits the already superior spatial resolution of ALMA, probing 500- 
50pc in the source-plane - comparable to full-strength ALMA during the Early Science phase. Aside from 
providing the first detection of CII in a normal galaxy at this redshift, our observations will allow us to 
study the physical state of the ISM through comparison with PDR models: we will constrain the total gas 
mass of the galaxy, study the spatial distribution of the gas and star formation (and in relation to the 
stellar population), constrain the intensity of the ambient FUV radiation field and measure the rotational 
velocity and bulk motions of the ISM. These constrains will allow us, for the fist time, to contrast the state 
of the star formation in normal galaxies at z = 2 with similar local systems, and understand the processes 
which shape the universe which surrounds us today. 
2011.0.00367.S 
PI 
Mardones, Diego 
COI 
Arce, Hector 
cabrit, Sylvie 
Corder, Stuartt 
Garay, Guido 
NA 
EU 
NA 
CL 
United States 
France 
United States 
Chile 
United States 
Mexico 
Yale University 
Paris Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
Chile, University of 
California Institute of Technology 
Mexico, National Autonomous University of 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Chile, University of 
NA 
CL 
NA 
NA 
NA 
Canada 
Chile 
United States 
United States 
United States 
McGill University 
Catolica of Chile, Pontifica University 
Chicago, University of 
Chicago, University of 
Chicago, University of 
Exec 
NA 
Country 
Canada 
Institute 
McGill University 
Noriega-Crespo, Alberto NA 
Raga, Alejandro 
Title 
Outflow Entrainment in HH 46/47 
Abstract 
OTHER 
We propose to study the molecular outflow from the HH46/47 flow. This spectacular outflow shows one of 
the best-defined cavities in the infrared and has been studied extensively in the optical and IR. However, a 
high-resolution map of the entire molecular (CO) outflow is still missing –essential for obtaining a complete 
picture of the outflow phenomenon and its impact on the cloud. The proposed mosaic will allow us to map 
the entire extent of the flow, using the CO(1-0) line at a ~4.5” resolution. With the data, we will study the 
morphology, velocity and momentum distribution of the entrained gas. Simultaneous 
Page 35 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
observations of SO2 and SO lines will probe shocks along the outflow axis indicative of episodic ejection 
events. We will use the ALMA data, as well as the known properties of the protostellar wind from existing 
optical and IR data, to model the outflow using a 3D hydro-dynamical code. This will allow us to study the 
outflow entrainment mechanism and wind collimation properties, and will place constrains on the wind- 
launching mechanism. In addition, we will test whether the asymmetry in the molecular outflow seen in 
single dish CO observations is in fact due to the lack of molecular gas northeast of the source or is just 
due to a lack of sensitivity in the single-dish observations. Simultaneous observations of C17O(1-0) will 
probe the impact of the outflow on the surrounding dense core gas. This study will help increase our 
knowledge of the outflow entrainment mechanism and the outflow impact on the surrounding dense core 
of a Class I YSOs –the first steps needed to fully understand the role of outflows in the core dispersal 
process. 
2011.0.00374.S 
PI 
McNamara, Brian 
COI 
Russell, Helen 
Edge, Alastair 
Combes, Francoise 
Nulsen, Paul 
Fabian, Andrew 
Salome, Philippe 
Quillen, Alice 
Baum, Stefi 
Sarazin, Craig 
O'Dea, Christopher 
Donahue, Megan 
Egami, Eiichi 
Ferland, Gary 
Tremblay, Grant 
jaffe, walter 
Bregman, Joel 
Bremer, Malcolm 
Hatch, Nina 
Oonk, Raymond 
Popesso, Paola 
Mittal, Rupal 
Johnstone, Roderick 
Wilman, Richard 
Henderson, Robert 
Hamer, Stephen 
Allen, Steven 
Voit, Mark 
Wise, Michael 
Page 36 
Exec 
NA 
Country 
Canada 
Institute 
Waterloo, University of 
NA 
EU 
EU 
NA 
EU 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
OTHER 
NA 
EU 
NA 
NA 
EU 
Canada 
United Kingdom 
France 
United States 
United Kingdom 
France 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
Netherlands 
United States 
United Kingdom 
United Kingdom 
Netherlands 
Germany 
United States 
United Kingdom 
Australia 
Canada 
United Kingdom 
United States 
United States 
Netherlands 
Waterloo, University of 
Durham University 
Paris Observatory 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Cambridge, University of 
Paris Observatory 
Rochester, University of 
Rochester Institute of Technology 
Virginia, University of 
Rochester Institute of Technology 
Michigan State University 
Arizona, University of 
Kentucky, University of 
Rochester Institute of Technology 
Leiden University 
Adrian College 
Bristol, University of 
Notthingham, University of 
Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON) 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Rochester Institute of Technology 
Cambridge, University of 
Melbourne, University of 
Waterloo, University of 
Durham University 
Stanford University 
Michigan State University 
Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON) 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Crawford, Carolin 
Title 
EU 
United Kingdom 
Cambridge, University of 
Molecular Gas and Feedback in the Cores of Galaxy Clusters 
Abstract 
We request short ALMA pointings toward the brightest cluster galaxies (BCGs) in the cooling clusters Abell 
1664 and Abell 1835. Both harbour more than 10^{10} solar masses of molecular gas and nuclear 
starbursts that rank among the largest in the low redshift Universe. No known population of galaxies 
exists in clusters that could have donated molecular gas at these levels. The molecular gas, which 
probably formed from hot gas that cooled out of their X-ray atmospheres, may be fuelling the powerful 
AGN outbursts commonly observed as expanding radio bubbles, shocks and sound waves in the X-ray 
atmospheres of clusters. The short ALMA observations will immediately reveal relationships between 
molecular gas, cooling X-ray filaments of gas, star formation, and circumnuclear accretion disks fueling 
powerful AGN. The velocity profiles and molecular gas mass distributions will provide incisive clues to the 
origin of the molecular gas through measurements of its angular momentum and kinetic energy content. 
The proposed ALMA observations will map the mysterious cold phase of the radio-mode feedback cycle, 
which has emerged as the ``new physics'' in galaxy formation. 
2011.0.00396.S 
PI 
Friesen, Rachel 
COI 
Caselli, Paola 
Di Francesco, James 
Bourke, Tyler 
Jorgensen, Jes 
Pineda, Jaime 
Title 
Using the first inteferometer H2D+ observations to constrain clustered star-forming core structure 
Abstract 
Given that most stars in our galaxy form in clusters, understanding the process of clustered star formation 
has become a key goal of star formation astronomy. As a dense core collapses, however, the density 
progression and accompanying temperature changes result in well-documented molecular abundance 
variations. The consequences of this chemical evolution are twofold: first, we must select molecular 
tracers carefully for the conditions we are probing; and second, we can use detailed modeling of the 
structure, chemistry and kinematics of dense cores to determine their evolutionary history and predict 
their future. The molecular ion H2D+ is likely the best kinematic probe of the dense core gas most 
actively forming stars. Here, we propose to use the unprecedented sensitivity and resolution of ALMA to 
probe the kinematics and chemistry of two evolved, star-forming cores using H2D+ and N2H+ to 
determine observationally for the first time the H2D+ and N2H+ abundance structure across dense cores 
on scales of ~ 360 AU. Through detailed modeling, these data will provide much-needed constraints to 
dynamic chemical models of core collapse in clustered environments. 
2011.0.00397.S 
PI 
Lonsdale, Carol 
COI 
Lacy, Mark 
Kimball, Amy 
NA 
NA 
United States 
United States 
National Radio Astronomy Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
National Radio Astronomy Observatory 
EU 
NA 
NA 
EU 
EU 
United Kingdom 
Canada 
United States 
Denmark 
United Kingdom 
Leeds, The University of 
National Research Council of Canada 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Copenhagen, University of 
Manchester, University of 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
National Radio Astronomy Observatory 
Page 37 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Tsai, Chao-Wei 
Condon, James 
Kim, Minjin 
Blain, Andrew 
Eisenhardt, Peter 
Title 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
United States 
United States 
United States 
United Kingdom 
United States 
California Institute of Technology 
National Radio Astronomy Observatory 
Carnegie Institution of Washington 
Leicester, University of 
California Institute of Technology 
The most luminous heavily obscured, radio-intermediate, QSOs and the role of radio feedback in black hole 
and spheroid evolution 
Abstract 
We propose continuum snapshot observations in Band 7 (345 GHz) for 49 
mid-infrared luminous, heavily obscured, QSOs from the Wide-field 
Infrared Survey Explorer (WISE) survey. We cross-correlated the 
WISE mid-infrared catalog with the NVSS radio surveys 
to select luminous 1 <z <4 QSOs in the transition phase from obscured 
QSO/starburst through visible QSO to “red and dead” spheroid as radio jet 
feedback disrupts the starbursting interstellar medium.The 49 sources 
comprise a complete sample of the most extremely luminous and highly 
obscured z > 1 QSOs with buried radio jets capable of triggering accretion 
powered feedback in 7100 square degrees. These observations make 
excellent use of the early array because we can unequivocally separate 
AGN-dominated from starburst-dominated systems due to the brightness of our 
sample. We can thereby characterize them by AGN-starburst 
evolutionary phase and radio-loudness. 
The primary goal of the multi-telescope program is to understand in 
detail the physical and evolutionary nature of these candidate radio 
feedback-phase objects, which are amongst the most luminous QSOs in the 
universe, observed at the peak galaxy formation epoch: how do they fit 
onto the evolutionary sequences suggested by models such as those of 
Hopkins et al (2008)? Are they indeed young QSOs or are some of them 
older systems that are highly inclined to the line-of-sight? How is the 
starburst disrupted and the molecular material dispersed? What can these 
very rare objects tell us about the sequence of the growth of BHs and 
spheroids? The program lays the groundwork to prepare for more detailed 
mapping and kinematics of important CO and CII lines in later ALMA observing 
cycles, and with EVLA and possibly VLBA, after redshifts become available. 
Time will be also be sought with Herschel, Chandra, and HST. 
2011.0.00399.S 
PI 
Lin, Shin-Yi 
COI 
Ho, Paul 
Andrews, Sean 
Qi, Chunhua 
Wilner, David 
Hughes, Alanna 
EA/NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
Taiwan 
United States 
United States 
United States 
United States 
Academia Sinica 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
California at Berkeley, Univ of 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California at San Diego, University of 
Page 38 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
High Resolution Spatial-Kinematic Structures of the TW Hya Disk 
Abstract 
Recent studies have suggested that the magnetized protoplanetary disks can have non-Keplerian 
kinematics. In order to examine the theoretical prediction, we propose to observe the spatial and 
kinematic structures of the protoplanetary disk of the bright nearby CTTS TW Hya. The proposed 
observations with extended configuration on optically thick $^{12}CO(3-2)$ transition line will delineate 
the motion of the disk surface which is most seriously influenced by the magnetic fields of the disk. We 
hope to obtain the most sensitive and detailed map available to date to help constrain the disk model and 
improve our understanding of disk kinematics in the context of planet formation. 
2011.0.00403.S 
PI 
Rangwala, Naseem 
COI 
Glenn, Jason 
Maloney, Philip 
Wilson, Christine 
Bendo, George 
Kamenetzky, Julia 
Spinoglio, Luigi 
Baes, Maarten 
Boselli, Alessandro 
O'Halloran, Brian 
Title 
Mapping the Distribution of Warm Molecular Gas in Arp 220 
Abstract 
Recent Herschel observations of the nearby galaxies M82 and Arp 220 show unambiguously that the high-J 
rotational transitions of CO (> J = 5-4) trace very warm molecular gas with a kinetic temperature > 500K. 
This warm component of the molecular gas dominates the luminosity and the cooling. However, Herschel 
cannot spatially resolve the extent, structure, and kinematics of this warm molecular gas. We propose to 
map the distribution of warm molecular gas in Arp 220 with ALMA using the CO J = 6-5 line. This line falls 
in band 9, which can provide a spatial resolution of 0.2'' in the extended configuration, adequate to 
resolve the two nuclei of Arp 220, which are separated by 1'', and the dust emission, which has an extent 
of 1.2''. Our Herschel observations indicate that the emission from the warm molecular gas and dust is 
predominantly coming from only one of the nuclei. Our science goals are to determine (a) unambiguously 
if the dust at these wavelengths is really dominated by a single thermal component, (b) the extent of the 
warm molecular gas, (c) accurately the source size, which will tightly constrain the mass of the warm gas, 
and (d) the presence of structures on scales > 0.2''. Arp 220 is one of the most important templates for 
high-z SMGs. Therefore, fully characterizing the physical state of the gas and dust is extremely important 
for understanding the observations of high-z SMGs. Using the continuum mode, the line and the 
continuum can be mapped simultaneously. Identifying the source of the bulk of the warm gas and dust 
emission is possible with ALMA early science for the first time (and does not require the full ALMA array). 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
United States 
United States 
Canada 
United Kingdom 
United States 
Italy 
Belgium 
France 
United Kingdom 
Colorado at Boulder, Univ of 
Colorado at Boulder, Univ of 
McMaster University 
Manchester, University of 
Colorado at Boulder, Univ of 
INAF 
Ghent University 
Marseille Observatory 
Imperial College of Science, Technology and Medicine 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Colorado at Boulder, Univ of 
2011.0.00405.S 
PI 
Muller, Sebastien 
Exec 
EU 
Country 
Sweden 
Institute 
Chalmers University of Technology 
Page 39 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
COI 
Aalto, Susanne 
Black, John 
Bethlem, Hendrick 
Combes, Francoise 
Curran, Stephen 
Darling, Jeremy 
Gerin, Maryvonne 
GUELIN, Michel 
Henkel, Christian 
Martin, Sergio 
Menten, Karl 
Ott, Juergen 
Persson, Carina 
Dinh, Trung 
Ubachs, Wim 
Wiklind, Tommy 
Garcia-Burillo, Santiago 
Bottinelli, Sandrine 
Title 
A survey of strong absorption lines at z=0.89 toward PKS1830-211 
Abstract 
The z=0.89 (sub)mm molecular absorber toward the quasar PKS1830-211 offers the 
unique possibility to explore the molecular content in the disk of a galaxy 
with an age of less than half the age of the Universe. 
In this ALMA Early Science proposal, we propose to observe the strong absorption 
lines of most common interstellar molecules, in order to determine the structure 
and composition of the gas along the different lines of sight toward the lensed 
images of the background quasar. 
The detection of a large number of molecular species will demonstrate the 
capabilities of ALMA to study galaxies in the distant Universe and accurate 
measurements of their fractional abundances will provide insights into the basic 
interstellar chemistry in the disk of a z=0.89 galaxy. 
2011.0.00408.S 
PI 
Rodriguez, David 
COI 
Matthews, Brenda 
Kennedy, Grant 
Wyatt, Mark 
Duchene, Gaspard 
Booth, Mark 
Lestrade, Jean-Francois 
Page 40 
EU 
EU 
EU 
EU 
OTHER 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
OTHER 
EU 
EU 
EU 
EU 
Sweden 
Sweden 
Netherlands 
France 
Australia 
United States 
France 
France 
Germany 
Chile 
Germany 
United States 
Sweden 
Vietnam 
Netherlands 
Chile 
Spain 
France 
Chalmers University of Technology 
Chalmers University of Technology 
VU University Amsterdam 
Paris Observatory 
Sydney, University of 
Colorado at Boulder, Univ of 
Paris Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
European Southern Observatory 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
National Radio Astronomy Observatory 
Chalmers University of Technology 
Institute of Physics 
VU University Amsterdam 
Joint ALMA Observatory 
Madrid Observatory 
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Chile, University of 
NA 
EU 
EU 
NA 
NA 
EU 
Canada 
United Kingdom 
United Kingdom 
United States 
Canada 
France 
National Research Council of Canada 
Cambridge, University of 
Cambridge, University of 
California at Berkeley, Univ of 
Victoria, University of 
Paris Observatory 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Kavelaars, JJ 
Di Francesco, James 
Ivison, Rob 
Wilner, David 
Greaves, Jane 
Sibthorpe, Bruce 
Moro-Martin, Amaya 
Hales, Antonio 
Title 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
Canada 
Canada 
United Kingdom 
United States 
United Kingdom 
United Kingdom 
Spain 
United States 
National Research Council of Canada 
National Research Council of Canada 
Science and Technology Facilities Council 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
St. Andrews, University of 
Science and Technology Facilities Council 
Centro de astrobiología (INTA-CSIC) 
National Radio Astronomy Observatory 
Resolving a Cool, Compact Disk Around a Nearby, Late-Type Star 
Abstract 
Debris disks around nearby stars allow us to probe the evolution of planets and 
planetesimals. The Herschel spacecraft has recently detected a cold (T<20 K) disk at 
wavelengths from 160 to 500 microns around a nearby star system. However, the 
far-infrared emission is unresolved hinting at a very compact structure (<4 AU) and thus 
unique grain properties. Highly reflective grains, such as water ice, may be responsible for 
such a cold, small disk, though the true nature of the grains will be constrained by resolved 
imaging. This is the closest example of only a handful of Herschel-discovered disks found to 
be too compact for large, blackbody grains. The close proximity of the system allows ALMA 
early science observations to resolve this cold, asteroid belt-scale disk. We will conduct 
ALMA Band 7 continuum imaging to resolve the disk and establish its size, inclination, and 
the grain properties of the system. 
2011.0.00419.S 
PI 
Garay, Guido 
COI 
Rodriguez, Luis 
Franco Hernández, 
Ramiro 
Mardones, Diego 
Brooks, Kate 
Voronkov, Maxim 
Title 
First images of a protoplanetary disk around a very massive protostar 
Abstract 
One of the most important questions in the field of star formation is to test if very massive stars (i.e. stars 
that will become O-type stars) form by accretion from circumstellar disks (as it is the case for low-mass 
stars) or if other phenomena are at work. IRAS 16547-4247 is the most massive protostar found 
associated with collimated jets (with ATCA and the VLA) and a rotating molecular structure (with the SMA) 
that probably will reveal with higher angular observations as a disk. We propose to undertake ALMA 
observations of several tracers of dense gas that will test critically the presence of an accretion disk 
around this source. In particular, we may provide the first evidence of a Keplerian signature (inner parts 
rotating faster than the outer parts) in a disk associated with a massive forming star. The confirmation of 
an accretion disk around a massive forming star will not only prove that they form by an analogous 
mechanism than solar-type stars but it will open the possibility of studying the physical conditions of these 
disks and to address questions such as if they can form not only planets but brown dwarfs and even stars. 
Page 41 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Chile, University of 
OTHER 
CL 
CL 
OTHER 
OTHER 
Mexico 
Chile 
Chile 
Australia 
Australia 
Mexico, National Autonomous University of 
Chile, University of 
Chile, University of 
Astronomy and Space Science 
CSIRO Astronomy and Space Science 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
As part of the project we will also search for recombination lines from the powerful thermal jet associated 
with this source. 
2011.0.00454.S 
PI 
Nagar, Neil 
COI 
Smith, Rory 
Finlez, Carolina 
Title 
(Why) Is CenA a source of Ultra High Energy Cosmic Rays: Shock acceleration, jet and UHECR composition 
Abstract 
Ultra High Energy Cosmic Rays (UHECRs) are protons or nuclei with energies in excess of 4x10^19 eV (a 
few Joules). The Pierre Auger Observatory has revolutionized astronomy with UHECRs: precise arrival 
directions and large samples of UHECRs (which suffer the least deflections in magnetic fields) finally allow 
studies of the source population(s). 
There is a statistically significant excess of UHECRs detected in the direction of the nearest radiogalaxy 
Cen A; this is not hugely surprising as radiogalaxies have long been suspected as the source of UHECRs. 
Many uncertainties remain including UHECR composition, their acceleration mechanisms, and the 
(multiple?) source populations. 
We propose to study the dynamics and physical conditions of one confirmed and five probable molecular 
clouds in the halo of Cen A (probable remnants of the accreted spiral galaxy) which shock and deflect the 
northern radio jet of CenA, and form an optimal breeding ground for UHECRs. 
Our immediate goals are (1) confirm the presence of molecular clouds; their high metallicities can 
originate seed heavy UHECRs; (2) ascertain the dynamics and masses of the clouds and thus constrain 
their origin and lifetimes; (3) from momentum transfer arguments constrain the jet composition (light or 
heavy); (4) determine the energetics of the shock fronts: are these sufficient to accelerate UHECRs? 
2011.0.00465.S 
PI 
casassus, simon 
COI 
Jordan, Andres 
Menard, Francois 
van der Plas, Gerrit 
hales, Antonio 
Dent, Bill 
Wilner, David 
Hughes, Alanna 
Bronfman, Leonardo 
Schreiber, Matthias 
Romero, Gisela 
de Gregorio-Monsalvo, 
Itziar 
Rodrigues, Lara 
Ercolano, Barbara 
CL 
EU 
EU 
NA 
EU 
NA 
NA 
CL 
CL 
CL 
EU 
CL 
EU 
Chile 
France 
Netherlands 
United States 
Chile 
United States 
United States 
Chile 
Chile 
Chile 
Chile 
Chile 
Germany 
Catolica of Chile, Pontifica University 
Grenoble Observatory 
University of Amsterdam 
National Radio Astronomy Observatory 
Joint ALMA Observatory 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
California at Berkeley, Univ of 
Chile, University of 
Valparaiso, University of 
Valparaiso, University of 
Joint ALMA Observatory 
Chile, University of 
Munich, University of 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Chile, University of 
CL 
CL 
Chile 
Chile 
Concepcion, University of 
Concepcion, University of 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Concepcion, University of 
Page 42 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Warm gas in the HD142527 planet-forming disk 
Abstract 
The gas-rich disk around HD~142527 highlights a large gap, from 10 to ~140AU, 
suggestive of giant planet formation. Is gas accretion going on through the gap? Another 
feature of HD~142527 is evidence for azimuthal variations in the chemical abundances. 
This azimuthal structure is probably linked to the same process that shaped the gap. 
What is the physical state and the relative distribution of the gas and dust that are 
affected by the gap-clearing process? 
 
HD~142527 is a chance to observe planet formation, or its most recent wake.    The gas 
reservoir to build a possible planet, at orbits of up to 100AU, still holds 0.1~Msun and a 
range of neutral and molecular phases. In particular the regions abutting the gap are 
expected to be warm, and best separated from the colder regions in CO(6-5). Our 
preliminary detection with CHAMP+ ensures signal. We propose to obtain resolved 
observations of HD~142527 in ALMA band 6, 7 and 9 of the dust continua and CO and 
HCO+ ladders. We will produce limits on the mass of gas interior to the gap, and 
constrain the physical conditions that occur in planet-forming systems. 
 
 
2011.0.00467.S 
PI 
Iono, Daisuke 
COI 
Yun, Min 
Nakanishi, Kouichiro 
Hagiwara, Yoshiaki 
Sugai, Hajime 
Imanishi, Masatoshi 
Motohara, Kentaro 
Tateuchi, Ken 
Title 
Dense Gas and Starburst/AGN Activities in the Late-stage IR-Bright Merger VV114 
Abstract 
Numerical simulations have demonstrated the importance of galaxy collisions 
and mergers in triggering massive bursts of star formation in the host galaxies. 
Recent high resolution simulations that include an improved treatment of the 
multi-phase ISM have shown that star formation not only increases as the 
galaxies first collide, but it also persists at a higher rate throughout the 
merger process, peaking at the final coalescence. An observational test of gas 
response requires mapping both the diffuse and dense gas tracers in merging 
U/LIRGs at high spatial resolution. Here, we propose Cycle 0 ALMA observations 
to obtain 0.5-1.6" (200-640 pc) resolution maps of a gas-rich late stage merger 
VV114 in HCN(4-3), HCO+(4-3), 12CO(3-2), 13CO(3-2), 12CO(1-0) and 13CO(1-0) 
lines. The relative proximity, -17 deg declination, and the rich array of 
multi-wavelength (HST/Spitzer/Chandra/VLA) complementary data make VV114 a 
Page 43 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
National Astronomical Observatory of Japan 
NA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
United States 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Massachusetts at Amherst, University of 
National Astronomical Observatory of Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
The University of Tokyo 
National Astronomical Observatory of Japan 
University of Tokyo 
The University of Tokyo 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
particularly good target for the Cycle 0 ALMA investigation. By analyzing 
the new ALMA data with 5 times higher angular resolution and 10 times improved 
sensitivity over the existing data, we aim to map the distribution and 
kinematics of dense molecular gas and the dense gas mass fraction and interpret 
the dense gas properties and their relation to star formation and AGN activities 
in the context of the merger-induced response of the ISM in the progenitor 
disks. These new observations will allow us to characterize the gas properties 
of this galaxy pair that is known to harbor an AGN and have extended starbursts 
across the galaxy pair, likely evolving to a ULIRG in the future. 
2011.0.00469.S 
PI 
Jordan, Andres 
COI 
Dent, Bill 
casassus, simon 
Barkats, Denis 
Cuadra, Jorge 
Menard, Francois 
Minniti, Dante 
hales, Antonio 
Title 
The cold debris disk in the unique planetary system around HR 8799 
Abstract 
HR 8799 is the only multi-planet system with direct imaging available, and its debris disk is a prime ALMA 
target to understand how planetary systems form and evolve. We propose to observe continuum emission 
of the cold planetesimal disk of HR 8799 at 345 GHz (Band 7) in order to (1) determine the disk structure 
probing for signatures of resonant structures, asymmetries and spiral structure; (2) constrain the unknown 
disk inclination; and (3) determine accurately the inner disk edge. We should be able to detect the 
various expected features, and compare the observed structure with predictions of models. Additionally, 
the observations will provide a first epoch for the exploration of orbital motions of the observed structures. 
EU 
CL 
NA 
CL 
EU 
CL 
NA 
Chile 
Chile 
Chile 
Chile 
France 
Chile 
United States 
Joint ALMA Observatory 
Chile, University of 
Joint ALMA Observatory 
Catolica of Chile, Pontifica University 
Grenoble Observatory 
Catolica of Chile, Pontifica University 
National Radio Astronomy Observatory 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Catolica of Chile, Pontifica University 
2011.0.00470.S 
PI 
Carpenter, John 
COI 
Hughes, Alanna 
Corder, Stuartt 
Title 
Structure of the Debris Disk around the Solar Analog HD 107146 
Abstract 
We propose to image the dust continuum emission from the debris disk that 
surrounds the star HD 107146. This star is of interest since it has the 
same spectral type as the Sun, but at an age of 80-200 Myr, it reflects the 
conditions in a primitive debris disk around a solar analog. Moreover, the 
debris disk is 3-5 times brighter at submillimeter wavelengths than any other 
known debris disk around a G-type star. Thus HD 107146 presents a unique 
Page 44 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
NA 
NA 
United States 
United States 
California at Berkeley, Univ of 
National Radio Astronomy Observatory 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
opportunity to image a debris disk around a young solar analog at high 
sensitivity and angular resolution. The debris dust is known to be distributed 
in a broad (80-120 AU wide) ring with a mean radius of about 110 AU, and is 
thus a larger and more luminous version of the Kuiper Belt. The proposed ALMA 
observations will detect emission from the large dust grains in the disk, the 
dynamics of which are affected mainly by collisions and gravitational forces. 
Any asymmetries observed in the submillimeter continuum emission therefore 
reflect structural asymmetries in the disk, possibly from gravitational 
perturbations from orbiting planets. 
2011.0.00471.S 
PI 
Indebetouw, Remy 
COI 
Brogan, Crystal 
Abel, Nicholas 
Chen, Rosie 
Cormier, Diane 
Galliano, Frédéric 
Herbst, Eric 
Hony, Sacha 
Johnson, Kelsey 
Kawamura, Akiko 
Kepley, Amanda 
Lebouteiller, Vianney 
Leroy, Adam 
Madden, Suzanne 
Meixner, Margaret 
Onishi, Toshikazu 
Whitney, Barbara 
Wolfire, Mark 
Wu, Ronin 
Tielens, Alexander 
Title 
30 Doradus: Dense Gas in the Nearest Super-Star Cluster 
Abstract 
30 Doradus is the nearest super-star cluster, and an ideal laboratory in which to study the effects of 
vigorous star formation on molecular gas in galaxies. We propose to image the northern molecular cloud 
in 30 Doradus, showcasing the unprecedented power of ALMA, even in early science, to understand 
detailed physical conditions in extragalactic multiphase interstellar media. 
We will image the entire cloud in the most commonly used extragalactic dense gas tracers including HCN 
1-0, HCO+ 1-0, and CS 2-1 (and isotopologues), measure the density, mass and gravitational support of 
dense starless and starforming cores. We will image most of the cloud in 12 and 13CO 2-1 and other 
tracers of the warm interclump medium of this starburst photodissociation region (PDR), resolving the PDR 
structure. In combination with our Spitzer and Herschel data, and radio recombination line images 
obtained simultaneously with the molecular emission, we will model the physical conditions and amount of 
"dark molecular hydrogen" in a real starburst PDR at reduced metallicity for the first time. Finally, we will 
image a small region in high-excitation lines including CO 6-5 that are particularly sensitive to 
Page 45 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Virginia, University of 
NA 
NA 
NA 
EU 
EU 
NA 
EU 
NA 
EA 
NA 
EU 
NA 
EU 
NA 
EA 
NA 
NA 
EU 
EU 
United States 
United States 
United States 
France 
France 
United States 
France 
United States 
Japan 
United States 
France 
United States 
France 
United States 
Japan 
United States 
United States 
France 
Netherlands 
National Radio Astronomy Observatory 
Cincinnati, University of 
Virginia, University of 
CEA Saclay 
CEA Saclay 
Ohio State University 
CEA Saclay 
Virginia, University of 
National Astronomical Observatory of Japan 
Virginia, University of 
CEA Saclay 
National Radio Astronomy Observatory 
CEA Saclay 
Space Telescope Science Institute 
Osaka Prefecture University 
Beloit College 
Maryland, University of 
CEA Saclay 
Leiden University 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
conditions in the hot dense clumps of PDRs. Detailed analysis of the molecular environment of the nearest 
reduced-metallicity starburst will inform the interpretation of many ALMA observations, revealing the true 
nature of the gas emitting brightly in these lines in more distant galaxies 
2011.0.00474.S 
PI 
Peretto, Nicolas 
COI 
Fuller, Gary 
Pineda, Jaime 
Duarte Cabral, Ana 
Motte, Frédérique 
Hennebelle, Patrick 
Lenfestey, Clare 
Schneider, Nicola 
André, Philippe 
Bontemps, Sylvain 
Title 
Where do massive stars get their mass from ? 
Abstract 
Massive stars are most likely forming at the centre of parsec scale converging 
accreting filaments. MHD simulations predict that the gas along these filaments 
can show velocity differences of few km/s according to the direction of these filaments 
with respect to the cloud. SDC335.579-0.292 is a unique massive-star-forming 
  Infrared Dark Cloud (IRDC). It shows pristine dark filamentary structures 
converging towards two of the most luminous protostars known in the Galaxy. 
Low resolution (36’’) molecular line studies of SDC335.579-0.292 suggest that 
this cloud is globally collapsing and that the dark filaments might be accreting 
in a similar way as in the simulations. However only high resolution (5’’) 
observations of the velocity field can confirm such speculations. We therefore 
propose to observe SDC335.579-0.292 with ALMA ES at 3mm in the compact 
configuration in order to get the systemic gas velocity along the set of 
filaments which are observed in this IRDC. We expect to measure velocity 
differences of a couple of km/s between the different filaments. This would 
strongly support the dynamical picture of massive star formation. 
2011.0.00476.S 
PI 
Orellana Gonzalez, 
Gustavo 
COI 
Nagar, Neil 
Ivison, Rob 
Dunne, Loretta 
Eales, Stephen 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Concepcion, University of 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
United Kingdom 
United Kingdom 
France 
France 
France 
United Kingdom 
France 
France 
France 
Manchester, University of 
Manchester, University of 
Bordeaux Observatory 
CEA Saclay 
Paris Observatory 
Manchester, University of 
CEA Saclay 
CEA Saclay 
Bordeaux Observatory 
Exec 
EU 
Country 
France 
Institute 
CEA Saclay 
CL 
EU 
EU 
EU 
Chile 
United Kingdom 
United Kingdom 
United Kingdom 
Concepcion, University of 
Science and Technology Facilities Council 
Notthingham, University of 
Cardiff University 
Page 46 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Directly Probing Physical Processes in a H-ATLAS Selected lensed bright IR Galaxy at z~1 
Abstract 
The largest extragalactic Herschel survey, H-ATLAS, has provided by far the brightest sample of lensed FIR 
galaxies. CO-ladder redshifts from Z-Spec are available for a subset of the sources, but the lines have 
typically not been spatially or spectrally resolved. With ALMA we are thus positioned to study in detail the 
galaxies that dominate the FIR background and the star-formation-rate density at the peak epoch of 
starburst/AGN activity. Here we propose observations of the CO ladder (J:2-1, 4-3, 11-10, 12-11), [CI], 
13CO and C18O, CS, and H2O of the z=1.027 H-ATLAS source G15v2.19. 
Our immediate science goals are to (a) map the morphology and kinematics of the cold gas on sub-kpc 
(almost GMC) scales and thus determine the lensing model, galaxy size and morphology (merger? 
rotational or dispersion support?), and GMC or GMC-cluster masses, sizes and luminosities; (b) determine 
physical properties of PDRs and XDRs from the CO and (limited) CS and H2O ladders and dust 
temperature; (c) determine gas and galaxy masses, and the star formation rates and lifetimes; (d) select 
the optimal strategy to observe H-ATLAS samples in Cycle 1 and beyond. 
This Chilean-led project, together with complementary H-ATLAS-team proposals, will build a fast-track 
statistically meaningful sample of high-z lensed IR galaxies over the first few ALMA cycles. 
2011.0.00497.S 
PI 
Abraham, Zulema 
COI 
Falceta-Goncalves, Diego EU 
Title 
Eta Carinae: Continuum and H and He recombination lines 
Abstract 
The objective of this proposal is to observe the region surrounding the peculiar star Eta Carinae and its 
binary companion, in the H recombination lines H40α (99 GHz), H30α (232 GHz), H28α (284 GHz), and 
H21α (662 GHz), as well as in the continuum at the same frequencies. The emission arises from an 
elongated structure seen at cm wavelengths that extends for several arcsec and can be resolved with 
ALMA, even in the initial phase. Single dish observations, previously obtained with SEST at 100 and 230 
GHz, showed that the continuum flux density increases with frequency, as expected from optically thick 
plasma. The H40α and H30α recombination lines, also observed with SEST, present strong maser 
emission, characteristic of plasma with densities higher than 10^7 cm^-3. ALMA is the perfect tool to 
study the density distribution of the material that surrounds the binary system forming the disk-like 
structure; in its early science configuration it will allow to compare, with the same spatial resolution, the 
structure at millimeter wavelengths with what was obtained with ATCA at cm wavelengths. Observations 
at different millimeter wavelengths will allow the determination of the volume density of ionized matter, 
by comparing the emission as a function of the distance to the binary system. The high frequency H21α 
line will be observed for the first time. 
2011.0.00510.S 
PI 
Sahai, Raghvendra 
COI 
Nyman, Lars-Ake 
Huggins, Patrick 
Vlemmings, Wouter 
EU 
NA 
EU 
Chile 
United States 
Sweden 
Joint ALMA Observatory 
New York University 
Chalmers University of Technology 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
Brasil 
Sao Paulo, University of 
Exec 
EU 
Country 
Brasil 
Institute 
Sao Paolo, University of 
Page 47 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Probing the Molecular Outflows of the Coldest Known Object in the Universe: The Boomerang Nebula 
Abstract 
The Boomerang Nebula is the coldest known object in the Universe. Single dish CO 
J=1-0 observations show that the high-speed outflow in this object has cooled to 
a temperature significantly below the temperature of the cosmic background 
radiation. We propose to map this ultra-cold nebula to determine the origin of 
these extreme conditions. The Boomerang is an key member of the class of 
Pre-Planetary Nebulae, objects which represent a short-lived transitional phase 
between the AGB and Planetary Nebula evolutionary stages. Its hourglass shape as 
seen in optical images of dust scattered light is in sharp contrast to the 
roughly round shape seen in a low angular resolution (45 arcec) CO map. The 
Boomerang's prodigious mass-loss rate (0.001 solar masses/year) and 
low-luminosity (300 Lsun) lack an explanation in terms of current paradigms for 
dusty mass-loss and standard evolutionary theory of intermediate-mass stars. 
High angular resolution mapping of the molecular gas distribution in the 
Boomerang will help resolve the apparent discrepancy between the molecular and 
optical morphology, and enable us to probe the 
fundamental physical properties of its ultra-cold outflow. 
2011.0.00511.S 
PI 
Alatalo, Katherine 
COI 
Davis, Timothy 
Young, Lisa 
Martin, Sergio 
Bayet, Estelle 
Blitz, Leo 
Bureau, Martin 
Crocker, Alison 
Meier, David 
Nyland, Kristina 
Title 
Mapping Shock Chemistry in NGC 1266: Local Example of AGN-driven Feedback 
Abstract 
NGC 1266 is an S0 galaxy that was observed in multiple wavelengths as part of 
the Atlas3d effort which remarkably hosts 10^9 solar masses of molecular gas and 
has a spectrum that exhibits extended wings of up to +/-400 km/s. High 
resolution CARMA observations have shed further light on this galaxy and 
revealed that the bulk of the gas is concentrated within 100pc of the nucleus, 
The presence of an AGN combined with molecular gas outflowing faster than vesc 
hints that this galaxy might be a local candidate for AGN feedback. The fact 
that the SFR is unable to support such a high energy outflow strengthens this 
claim. NGC1266 is the first example of molecular feedback into the IGM from a 
relatively normal, non-interacting galaxy. How the gas fell so deeply into 
the potential well, and the exact nature of the driving mechanism behind the 
expulsion of the gas remain mysteries. 
We propose to use ALMA to map five transitions of SiO in NGC 1266 to obtain 
spatial, velocity, and excitation information, enabling us to study the 
Page 48 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California at Berkeley, Univ of 
EU 
NA 
EU 
EU 
NA 
EU 
NA 
NA 
NA 
United Kingdom 
United States 
Chile 
United Kingdom 
United States 
United Kingdom 
United States 
United States 
United States 
Oxford University 
New Mexico Tech 
European Southern Observatory 
Oxford University 
California at Berkeley, Univ of 
Oxford University 
Massachusetts at Amherst, University of 
New Mexico Tech 
New Mexico Tech 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
shock-molecular gas interface, and possibly shed light on AGN-driven molecular 
gas expulsion. 
2011.0.00524.S 
PI 
Bronfman, Leonardo 
COI 
Merello, Manuel 
Garay, Guido 
Lo, Nadia 
Nyman, Lars-Ake 
Cunningham, Maria 
Title 
Resolving the massive molecular outflow G331.5 
Abstract 
We propose to spatially resolve and to determine the gas density and temperature for a high-velocity 
molecular outflow in the multiple massive star forming region G331.5-0.1. This is the core of a GMC at a 
distance of 7.5 kpc, in the tangent of Norma spiral arm, a counterpart to the northern W43 GMC but in the 
peak of the southern molecular ring. The outflow is among the most massive and energetic discovered so 
far (flow mass 55 Mo , momentum 2.4 e3 Mo km/s and kinetic energy 1.4 e48 ergs). The region contains 6 
massive dust concentrations, mapped in the mm continuum with SIMBA and LABOCA, with a total 
luminosity of 3.6 e6 Lo, about 10 times larger than the typical value for massive star forming regions in 
the Galactic disk. The outflow was discovered and preliminary characterized through APEX and ASTE 
molecular line observations. The proposed ALMA observations will permit to spatially resolve the outflow; 
the SiO at different frequencies will allow to determine rotational temperatures and densities for the 
outflow; and the H13CO+ lines will yield the properties of the ambient gas. 
2011.0.00525.S 
PI 
Kazushi, Sakamoto 
COI 
Aalto, Susanne 
Combes, Francoise 
Evans, Aaron 
Peck, Alison 
Title 
Imaging the Most Luminous Galaxy within z=0.01 
Abstract 
We propose high resolution imaging of molecular gas in the most luminous galaxy within z=0.01. The 
merging galaxy NGC 3256 has a luminosity of Lbol=4e11 Lsun and double nuclei with a 1 kpc (5") 
separation (Sakamoto et al. 2006). We will use the high-resolution and high-sensitivity ALMA data to assess 
the dynamical and physical properties of the ISM in the merger. 
Page 49 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Chile, University of 
NA 
CL 
CL 
EU 
OTHER 
United States 
Chile 
Chile 
Chile 
Australia 
Texas at Austin, University of 
Chile, University of 
Chile, University of 
Joint ALMA Observatory 
New South Wales, University of 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
EU 
EU 
NA 
NA 
Sweden 
France 
United States 
United States 
Chalmers University of Technology 
Paris Observatory 
Virginia, University of 
National Radio Astronomy Observatory 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00526.S 
PI 
Carpenter, John 
Title 
A Survey of Circumstellar Disks around Low-mass stars in the Upper Scorpius OB Association 
Abstract 
The observed lifetime of circumstellar accretion disks around young stars 
places empirical constraints on the timescale to form planetary systems and on 
the mechanisms responsible for dissipating the gas and dust in disks. 
Current observational constraints on the disk lifetime are derived nearly 
exclusively from infrared observations. Because the infrared emission is 
optically thick and only tracers the disk within about 1 AU of the star, these 
observations can only place lower limits on the disk mass. By contrast, 
submillimeter continuum emission is generally optically thin and is a more 
direct tracer of the disk mass. In this proposal, we request time with ALMA to 
detect the gas and dust toward a complete sample of 24 solar-type stars in the 
5 Myr old Upper Scorpius OB association that are surrounded by circumstellar 
accretion disks. Upper Sco is the nearest OB association at this age, and 
thereby provides an opportunity to obtain sensitive measurements of the disk 
masses at a critical evolutionary stage when accretion disks have nearly 
dissipated. By comparing the gas and dust properties of the Upper Sco sample 
with that observed in 1 Myr old star forming regions (Taurus and Ophiuchus), 
we can determine how the disk mass function around solar-type stars evolves 
over 5 Myr timescales. 
2011.0.00531.S 
PI 
Salyk, Colette 
COI 
Pontoppidan, Klaus 
Blake, Geoffrey 
Zhang, Ke 
Corder, Stuartt 
Title 
Discovery and characterization of disk winds from a newly discovered class of protoplanetary disks 
Abstract 
High-resolution spectroscopy and spectroastrometry in the infrared have revealed 
a new class of protoplanetary disks, displaying evidence for low-velocity disk 
winds (namely centrally-peaked, non-Keplerian line profiles originating from 
AU-scale emitting regions). The disks are also characterized by high accretion 
rates, and especially strong molecular emission (including from CO, H2O, HCN, 
C2H2 and CO2). These disks are a potential evolutionary link between stage I 
disks with envelopes and strong ouflows, and the more quiescent stage II disks, 
which are the birthplaces of planetary systems. We propose to use ALMA to search 
for the outer disk (>50 AU) counterpart of the molecular inner disk wind in AS 
205N, the prototypical disk wind source. The detection of the outer wind will 
confirm the models developed for the inner disk and strongly constrain the full 
kinematic and chemical structure of molecular disk winds, as well as the 
ultimate fate of the outflowing material. The confirmation of such winds could 
have important implications for our understanding of the dynamic nature of the 
planet formation environment, and our interpretation of disk observations. 
NA 
NA 
NA 
NA 
United States 
United States 
United States 
United States 
Space Telescope Science Institute 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
National Radio Astronomy Observatory 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Texas at Austin, the University of 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
Page 50 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00539.S 
PI 
Riechers, Dominik 
COI 
Wardlow, Julie 
NA 
United States 
United States 
United States 
United Kingdom 
United States 
United States 
France 
United Kingdom 
United Kingdom 
United States 
United States 
United Kingdom 
United Kingdom 
United Kingdom 
Spain 
France 
United States 
United Kingdom 
France 
United States 
California at Irvine, Univ of 
California at Irvine, Univ of 
California at Irvine, Univ of 
Sussex, University of 
California Institute of Technology 
Colorado at Boulder, Univ of 
Astrophysical Institute Paris 
Edinburgh, The University of 
Oxford University 
Colorado at Boulder, Univ of 
California Institute of Technology 
Imperial College of Science, Technology and Medicine 
Science and Technology Facilities Council 
Cambridge, University of 
Astrophysical Institute of Canarias 
Astrophysical Institute Paris 
California Institute of Technology 
Oxford University 
Astrophysical Laboratory, Marseille 
Hawaii at Manoa, University of 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
De Bernardis, Francesco NA 
Cooray, Asantha 
Oliver, Sebastian 
Bock, James 
Conley, Alexander 
Gavazzi, Raphael 
Dunlop, James 
Magdis, Georgios 
Glenn, Jason 
Vieira, Joaquin 
Clements, David 
Ivison, Rob 
Chapman, Scott 
Perez-Fournon, Ismael 
Omont, Alain 
Bridge, Carrie 
Rigopoulou, Dimitra 
Burgarella, Denis 
Casey, Caitlin 
Title 
NA 
EU 
NA 
NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
OTHER 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
EU 
NA 
Lensing Properties of the Brightest Herschel-Selected Submillimeter Galaxies 
Abstract 
In the past year, Herschel has revolutionized our understanding of submillimeter galaxies (SMGs), the 
most intensely star-forming galaxies in the early universe. Detailed studies of SMGs are important, as they 
represent the short, bursty phases of star formation at high redshift in which a large fraction of the stellar 
mass in massive galaxies is assembled. This program will closely investigate one of the most unexpected 
findings in large area Herschel surveys, the discovery of very rare (1-2/deg^2), extremely bright 
submillimeter sources, which exceed the brightness of SMGs by up to an order of magnitude or more. This 
population of extremely bright SMGs was previously largely unknown (due to the insufficient areas probed 
by ground-based submm surveys), but adds a substantial bright tail to submm number counts. Initial 
studies of a few, selected sources indicate that most of them are SMGs magnified by gravitational lensing, 
with a small contribution of blends of multiple SMGs within the large Herschel beam. This is consistent 
with predictions from our models of lensed SMG counts. However, our models also show that up to ~23% 
of these bright sources may be unlensed starburst galaxies. Such extreme SMGs would be consistent with 
star formation rates exceeding 10000Msun/yr, which would severely constrain models of the early 
evolution of massive galaxies in their most active phases. Targeting a complete, flux-limited sample of the 
30 brightest southern SMGs in the HerMES survey, we here propose to use <0.5" resolution submm 
imaging with ALMA to systematically constrain our models of the lensing statistics and magnification 
factors, to determine the fractions of lensed, blended, and extremely bright unlensed sources among the 
brightest high-redshift Herschel sources, and (using the ample ancillary data in HerMES) to constrain the 
physical properties of these enigmatic systems. 
Page 51 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00604.S 
PI 
Sakai, Nami 
COI 
Sakai, Takeshi 
Hirota, Tomoya 
Watanabe, Yoshimasa 
Yamamoto, Satoshi 
Demyk, Karine 
VASTEL, Charlotte 
Coutens, Audrey 
Bottinelli, Sandrine 
Caux, Emmanuel 
Ceccarelli, Cecilia 
Kahane, Claudine 
Taquet, Vianney 
Yen, Hsi-Wei 
Takakuwa, Shigehisa 
Ohashi, Nagayoshi 
Title 
Tracing Evolution of Warm Carbon-Chain Chemistry in L1527 
Abstract 
A thorough understanding of chemical composition of low-mass star forming regions and its evolution to 
protoplanetary disks is one of the central issues for astrochemistry, astrophysics, and planetary science, 
since it is eventually related to an origin of rich substances in our solar system. Recent discoveries of hot 
corinos and the warm carbon-chain chemistry (WCCC) sources demonstrated significant chemical diversity 
in low-mass Class 0 protostars. Now we have an important question how these two types of chemistry 
evolve toward the later stages. With these in mind, we here focus on the chemical evolution of the WCCC 
source, and investigate the molecular distributions of the prototypical WCCC source, L1527, at the high 
resolution (<1") with ALMA cycle 0. Since the chemical evolution would be more advanced in a more 
inner region around the protostar, we can trace the direction of the chemical evolution from the spatial 
distribution. For this purpose, we fist observe the spectral lines of carbon-chain molecules, which are 
characteristic to the WCCC sources, to investigate their possible depletion/destruction in the inner part. In 
addition, we observe the spectral lines of H2CO and CH3OH, which are known to be a good tracer of hot 
corinos, to search for the hot corino activity in the innermost part of the WCCC source. These results will 
provide us with crucial information on the chemical evolution of the WCCC source toward the Class I and 
later stages. They are also important for establishing our unified picture of carbon chemistry in low-mass 
star forming region, including hot corino chemistry and WCCC. This observation is only possible with the 
ALMA sensitivity and resolution, although the source is located in the northern hemisphere. 
2011.0.00611.S 
PI 
Onishi, Toshikazu 
COI 
Kawamura, Akiko 
Fukui, Yasuo 
Page 52 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
The University of Tokyo 
EA 
EA 
EA 
EA 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EA/NA 
EA/NA 
EA/NA 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
France 
France 
France 
France 
France 
France 
France 
France 
Taiwan 
Taiwan 
Taiwan 
The University of Tokyo 
National Astronomical Observatory of Japan 
The University of Tokyo 
The University of Tokyo 
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie 
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie 
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie 
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie 
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie 
Grenoble Observatory 
Grenoble Observatory 
Grenoble Observatory 
Academia Sinica 
Academia Sinica 
Academia Sinica 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
Osaka Prefecture University 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
Nagoya University 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Saigo, Kazuya 
Title 
EA 
Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
Detecting high-density compact outflow from the youngest YSO in Taurus 
Abstract 
Recent theoretical simulations show that low-velocity flows of ~5km/s are driven from the adiabatic 
protostellar core (the first core), and that most of the initial angular momentum of the natal dense cores 
has been transferred during this stage. It is therefore of vital importance to investigate the first core 
objects as well as the outflow at this stage. In this proposal, we will carry out ALMA observations toward a 
dense core that contains the youngest protostar in Taurus, MC27 or L1521F in the lines of HCO+(3-2) and 
HCN(3-2) with multiple pointings, and in the lines of H13CO+(3-2), CS(5-4), and SiO(6-5) with a single 
pointing. The CSO observation in HCO+(3-2) showed that compact outflow wing is clearly seen only at the 
center pointing, and we found that this is due to the existence of high-density compact outflow originated 
from the central source. The proposed observation will be able to investigate the physical properties of 
the “very young” outflow, giving us invaluable information to solve how the initial angular momentum is 
distributed during the phase observationally. 
2011.0.00612.S 
PI 
Stierwalt, Sabrina 
COI 
Armus, Lee 
Inami, Hanae 
Haan, Sebastian 
Evans, Aaron 
Surace, Jason 
Howell, Justin 
Mazzarella, Joseph 
Charmandaris, Vassilis 
Frayer, David 
Petric, Andreea 
Title 
An Off-Nuclear Starburst in the Luminous IR Galaxy IIZw96 
Abstract 
The infrared luminous merger IIZw96 contains an extremely compact off-nuclear starburst that is the source of 
more than 80% of the total infrared luminosity. Uncovered by the Great Observatories All-sky LIRG Survey 
(GOALS) using Spitzer mid-IR imaging and spectroscopy, IIZw96 is a rare example of a galaxy caught in the 
early merger stage of driving its vast reservoirs of molecular gas inward toward what will become the merger 
remnant. This unique system is reminiscent of the more famous merging galaxy NGC4038/9 (the Antennae) 
but is an order of magnitude more luminous at log(LIR/Lsun) = 11.94. We propose to map the off-nuclear 
starburst on spatial scales of 0.25"-3.0" over the entire starburst region. Given the small spatial extent and the 
need for extremely high sensitivity and spatial resolution, we request extended and compact array 
observations in Band 9 to trace the molecular gas via CO J=6-5, HCO+ J=8-7 and HCN J=8-7, and to measure 
the 450um dust continuum all on scales of 200-300 pc. The resulting high spatial resolution maps will allow 
comparisons between the distribution of the bulk of the cold molecular gas (via CO J=6-5) and dust (at 450um), 
the location of higher density gas clumps (from HCO+ J=8-7 and HCN J=8-7), and the distribution of the stellar 
populations traced by the near-infrared emission. The velocity structure will reveal possible infall or outflows of 
gas as well as pinpoint the dynamical center and how it relates to the density and temperature of the gas. 
Together the morphology and kinematics of the dense (cold) molecular gas that dominates the gas mass and 
fuels the star-formation will reveal the precise nature of the starburst and ultimate fate of the system. 
NA 
EA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
OTHER 
NA 
NA 
United States 
Japan 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
Greece 
United States 
United States 
California Institute of Technology 
Japan Aerospace Exploration Agency 
California Institute of Technology 
Virginia, University of 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
Crete, University of 
National Radio Astronomy Observatory 
California Institute of Technology 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
Page 53 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00628.S 
PI 
Jorgensen, Jes 
COI 
Lindberg, Johan 
Brinch, Christian 
Bisschop, Suzanne 
Persson, Magnus 
Sakai, Nami 
Watanabe, Yoshimasa 
Yamamoto, Satoshi 
Visser, Ruud 
Bergin, Edwin 
van Dishoeck, Ewine 
Harsono, Daniel 
Title 
Disks and complex organics in the inner regions of low-mass protostars 
Abstract 
One of the key questions that ALMA will address is how circumstellar disks form 
around low-mass protostars and how their physics and chemistry evolve until the 
planet-forming stages. We here propose to observe a range of transitions from 
isotopologues of common molecular species (H13CO+, C34S) and of complex organic 
molecules tracing the inner few hundred AU of two embedded low-mass 
protostars. These observations will address two coupled questions about low-mass 
star formation prompted by recent ground-based submillimeter interferometric 
observations: what is the origin of complex organic molecules around low-mass 
protostars and when are rotationally supported disks formed around such sources? 
This is made possible with the angular resolution and sensitivity offered by 
ALMA in its extended array in cycle 0. A key facet of these observations will be 
the spatial resolution and the sensitivity to reveal emission from complex 
molecules and relate those to the density distribution and kinematical profile 
revealed in H13CO+ and C34S on few hundred AU scales. 
2011.0.00629.S 
PI 
Chapillon, Edwige 
COI 
Dutrey, Anne 
Guilloteau, Stephane 
Ohashi, Nagayoshi 
Tang, Ya-Wen 
Wakelam, Valentine 
Hersant, Franck 
Hollenbach, David 
Semenov, Dmitry 
Page 54 
Exec 
EU 
Country 
Denmark 
Institute 
Copenhagen, University of 
EU 
EU 
EU 
EU 
EA 
EA 
EA 
NA 
NA 
EU 
EU 
Denmark 
Netherlands 
Denmark 
Denmark 
Japan 
Japan 
Japan 
United States 
United States 
Netherlands 
Netherlands 
Copenhagen University 
Leiden University 
Copenhagen University 
Copenhagen University 
The University of Tokyo 
The University of Tokyo 
The University of Tokyo 
Michigan at Ann Arbor, University of 
Michigan at Ann Arbor, University of 
Leiden University 
Leiden University 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
EU 
EU 
EA/NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
France 
France 
Taiwan 
France 
France 
France 
United States 
Germany 
Bordeaux Observatory 
Bordeaux Observatory 
Academia Sinica 
Bordeaux Observatory 
Bordeaux Observatory 
Bordeaux Observatory 
SETI Institute 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Piétu, Vincent 
Gueth, Frederic 
Gorti, Uma 
Herbst, Eric 
Launhardt, Ralf 
Henning, Thomas 
Title 
EU 
EU 
NA 
NA 
EU 
EU 
France 
France 
United States 
United States 
Germany 
Germany 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
National Aeronautics and Space Administration 
Ohio State University 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
CN excitation in T-Tauri disks: a challenge to protoplanetary disks models 
Abstract 
Gas and dust disks are ubiquitous around Pre-Main-Sequence stars of masses below 3 solar masses. 
Understanding their density and temperature structures is one of the major issues to study the formation 
of planetary systems. 
Theoretical studies of proto-planetary disks structure lead to a model with three layers, i.e. a photo- 
dissociation region illuminated by the stellar UV, a warm molecular layer and a cold gas-phase molecule 
depleted mid-plane. This picture is however not yet constrained by current observations. Nevertheless, 
existing observations of CO, CN , HCN and CCH suggest very low excitation temperature (< 10 K), and 
challenge the current disk model. 
Here we propose to take advantage of the ALMA Early Science to observe the CN J=3-2 and HCN J=4-3 
lines (one setup in Band 7) in one ``cold'' disk surrounding the TTauri star DM Tau and in the ``warm'' disk 
surrounding the Herbig Ae star MWC 480. Combining these observations with our CN J=2-1 and HCN J=1-0 
data taken with the PdBI will allow us to better constraint the excitation condition, and check if the 
apparent low excitation temperatures is due to sub-thermal excitation. 
2011.0.00635.S 
PI 
van Dishoeck, Ewine 
COI 
van der Marel, Nienke 
Herczeg, Gregory 
Brown, Joanna 
Pontoppidan, Klaus 
Bruderer, Simon 
Geers, Vincent 
van Kempen, Tim 
Title 
Do dust holes in transitional disks still contain cold gas? 
Abstract 
Transitional disks with large inner dust cavities are thought to be the best laboratories for studying disk 
evolution during the planet-forming stage. Little is known about the gas inside dust cavities, yet this gas 
significantly affects planet formation through gas-grain dynamics and planetary migration. We propose 
here pioneering ALMA Band 9 observations of CO 6-5, C17O 6-5 and the millimeter continuum to provide 
the first deep searches for molecular gas inside a dust hole. The Herbig Ae star IRS48 in Ophiuchus is one 
of the very few disks known to have a large enough hole to be imaged during ALMA Cycle 0. This disk is 
unusual in that it shows very strong PAH emission inside the hole, yet the mid-IR continuum and CO 
infrared lines show a ring with 30-40 AU radius. The huge leap in sensitivity provided by ALMA at high 
frequencies allows a large range of gas masses inside the hole to be tested, down to a fraction of a 
Neptune mass. This, in turn, allows the origin of the hole in this disk to be determined: substellar or 
planetary mass companions versus photoevaporation versus grain growth. 
Page 55 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EU 
Country 
Netherlands 
Institute 
Leiden University 
EU 
EU 
NA 
NA 
EU 
EU 
EU 
Netherlands 
Germany 
United States 
United States 
Germany 
Switzerland 
Chile 
Leiden University 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Space Telescope Science Institute 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
ETH Zurich 
Joint ALMA Observatory 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00645.S 
PI 
Aalto, Susanne 
COI 
Costagliola, Francesco 
Muller, Sebastien 
Sakamoto, Kazushi 
Martin, Sergio 
Evans, Aaron 
Gallagher III, John 
Roussel, Helene 
Title 
Winds of change? - probing the nuclear activity and outflow of the FIR-excess galaxy NGC1377 
Abstract 
ALMA offers a unique opportunity to probe the nature of FIR-excess galaxies 
where the IR emission is powered by dust-embedded starbursts and/or 
AGN activity. The molecular outflow and dusty core of the extreme FIR-excess, 
synchrotron deficient galaxy NGC1377 presents an opportunity to study this 
important phenomenon. We propose extended array CO 1-0 observations to image 
the molecular outflow to determine its age and address the nature of the 
dust enshrouded nuclear activity: an extremely young (1~Myr) starburst or a super-Eddington 
accreting black hole. 
We furthermore propose CO 6-5 and 690 micron continuum observations also in extended 
to study the buried central source on scales of 20 pc. We expect intense, 
50-80 K emission from the very nuclear region probing the dynamics of the inner disk, 
the enclosed mass and the gas heating/energy budget. The continuum will constrain 
the IR surface luminosity and dust mass. This proposed study will allow us to uniquely 
probe the very earliest phases of nuclear activity - the onset of black hole accretion or the 
pre-synchrotron beginnings of a starburst. 
2011.0.00647.S 
PI 
Codella, Claudio 
COI 
cabrit, Sylvie 
Gueth, Frederic 
Bachiller, Rafael 
Gusdorf, Antoine 
lefloch, bertrand 
Leurini, Silvia 
Nisini, Brunella 
Tafalla, Mario 
Yvart, Walter 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
France 
France 
Spain 
Germany 
France 
Germany 
Italy 
Spain 
France 
Paris Observatory 
Institute of Millimetric Radioastronomy (IRAM) 
National Astronomical Observatory 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Grenoble Observatory 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
INAF 
National Astronomical Observatory 
Paris Observatory 
Exec 
EU 
Country 
Italy 
Institute 
INAF 
EU 
EU 
EA/NA 
EU 
NA 
NA 
EU 
Sweden 
Sweden 
Taiwan 
Chile 
United States 
United States 
France 
Chalmers University of Technology 
Chalmers University of Technology 
Academia Sinica 
European Southern Observatory 
Virginia, University of 
Wisconsin at Madison, University of 
Astrophysical Institute Paris 
Exec 
EU 
Country 
Sweden 
Institute 
Chalmers University of Technology 
Page 56 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
The origin of molecular jets: new clues from CO and SiO in HH212 
Abstract 
We propose to use ALMA in its extended configuration to investigate the SiO bipolar microjet driven by the 
low-mass protostar HH212. We wish to constrain its origin by observing CO(6-5) at 691.5 GHz at the 
unprecedented angular resolution of 90 AU. We propose to observe also CO(3-2) and SiO(8-7), on a 220 
AU scale, with a sensitivity at least one order of magnitude higher than that of previous SMA data. 
In this way, we will be able to constrain for the first time the CO opacity, the SiO abundance, the jet 
density and mass-flux rate on a 220 AU scale. These parameters will hold crucial clues to the jet launch 
region. Observations will be confronted with updated predictions for SiO in C-shocks and dust-free wind 
models, to elucidate the SiO formation process. 
2011.0.00648.S 
PI 
Ohta, Kouji 
COI 
Yabe, Kiyoto 
Akiyama, Masayuki 
Iwamuro, Fumihide 
Tamura, Naoyuki 
Hatsukade, Bunyo 
Title 
Molecular gas/dust and gas metallicity in star-forming galaxies at z~1.4 
Abstract 
We propose CO(5-4) and dust thermal continuum emission from star-forming galaxies at z~1.4. The 
sample contains 20 star-forming galaxies extracted originally from our stellar mass limit sample. From 
usual spectral energy distribution analysis, stellar masses and star-formation rates (SFRs) of these 
galaxies are obtained. Subsequent near infrared spectroscopy enabled us to derive gas metallicity from 
Halpha and [NII] emission lines, and extinction corrected Halpha luminosity for the targets. With this 
unique sample, we will investigate whether the molecular gas mass and the dust mass as well as CO-to-H2 
conversion factor at the redshift show some trend against gas metallicity rather than stellar mass, SFR, 
etc. Since there is a possibility that CO luminosity at a given molecular gas depend on the gas metallicity 
and dust mass is also expected to be dependent on metallicity, studies of star-forming galaxies covering a 
certain range of metallicity, stellar mass, and SFR is inevitable to push further high-z CO/dust observations 
in general. Furthermore, since gas inflow/outflow also affects gas metallicity evolution, we will be able to 
constrain a process of galaxy evolution from the metallicity and the gas mass fraction. The results 
obtained in this proposal are expected to give us a good compass to navigate future high-z observations 
with ALMA. Thus the program would be suitable to be conducted in cycle 0 phase. 
2011.0.00652.S 
PI 
Greene, Jenny 
COI 
Zakamska, Nadia 
nesvadba, Nicole 
NA 
EU 
United States 
France 
Johns Hopkins University 
Spatial Astrophysical Institute 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Princeton University 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
United States 
Japan 
Kyoto University 
Tohoku University 
Kyoto University 
National Astronomical Observatory of Japan 
Kyoto University 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
Kyoto University 
Page 57 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Deciphering black hole feedback: molecular outflow in an obscured quasar 
Abstract 
We propose to search for outflowing molecular gas in the obscured quasar SDSS J1356+1026. This 
nearby (z=0.123) luminous quasar 
is blowing a 10kpc-scale bubble of ionized gas, and provides strong evidence that black holes can inject 
energy into their 
large-scale environments without the help of star formation or radio jets. The bulk of the outflow may well 
be in the molecular 
phase, and we will search for it with CO(1-0) and CO(3-2) observations with ALMA. We will probe the 
majority of the outflowing 
mass and reveal the physical conditions of the outflow. SDSS J1356+1026 provides the key to 
understanding the prevalence of 
black hole energy injection in the growth and evolution of galaxies. 
2011.0.00656.S 
PI 
Sakai, Takeshi 
COI 
Sakai, Nami 
Hirota, Tomoya 
Yamamoto, Satoshi 
Title 
Deuterium Fractionation in the IRDC clump G34.43+00.24 MM3 
Abstract 
We propose to observe the HN13C, DNC, N2H+, and N2D+ J=3-2 lines toward the infrared dark 
cloud(IRDC) clump, G34.43+99.24MM3, to examine our idea of extracting the initial condition of high- 
mass star formation from the deuterium fractionation ratios observed in the star-forming clump. From our 
previous single-dish observation (HPBW~18”), the DNC/HNC ratio of high-mass sources is found to be 
systematically lower than that of the low-mass sources. Taking the time dependence of the deuterium 
fractionation into account, the low DNC/HNC ratio does not reflect the current temperature, but it may 
suggest that the cold starless phase is shorter than that of the low-mass cores, or that the initial 
temperature is higher. However, we need to evaluate the DNC/HNC ratio at a higher angular resolution 
with ALMA for a fair comparison with the ratio in low-mass cores under the similar physical size scale, 
considering that high-mass sources are more distant than low-mass sources. For this purpose, we select 
G34.43+00.24MM3, which has the lowest DNC/HNC ratio in the sample of our previous single-dish 
observation. By higher angular resolution (3”) observations with ALMA, we will investigate the deuterium 
fractionation ratio in the innermost part of the clump, which is directly related to the star formation. If we 
confirm the low DNC/HNC ratio in the innermost part of the clump, we can state that the initial conditions 
are different between low-mass and high-mass star formations. Furthermore, we wish to investigate how 
the star formation activities affect the deuterium fractionations, by comparing the distribution of DNC/HNC 
ratio with those of the N2D+/N2H+ ratio and the shocked gas tracers, like SiO and CH3OH. 
2011.0.00724.S 
PI 
Perez, Laura 
COI 
Isella, Andrea 
Carpenter, John 
NA 
NA 
United States 
United States 
California Institute of Technology 
California Institute of Technology 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California Institute of Technology 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
The University of Tokyo 
National Astronomical Observatory of Japan 
The University of Tokyo 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
The University of Tokyo 
Page 58 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
The origin of transitional disks: grain growth or dynamical clearing by planets? 
Abstract 
Most young, low mass stars are surrounded by optically thick accretion disks. A small fraction of these 
stars show a remarkable depletion of dust in the inner disk regions. These so-called ``transition disks'' are 
thought to represent a brief, but extremely important, evolutionary phase between young, optically thick 
protoplanetary disks and old, optically thin debris disks. 
A number of mechanisms have been proposed to deplete the inner regions of transition disks, including 
grain growth, photo-evaporation by the central star, and dynamical clearing by a recently formed planet. 
Observationally, distinguishing between these mechanisms has been difficult up to now. In this proposal, 
we request time with ALMA to image a subset of transition disks with large inner holes, large disk masses, 
and high accretion rates, that likely originate by either grain growth or dynamical clearing by a planetary 
object. 
ALMA's exquisite sensitivity and high angular resolution, already available in Early Science, can resolve 
the inner disk and detect trace amounts of dust in the depleted regions. Analysis of the visibility data will 
reveal if the inner edge of the disk is sharply truncated (favoring dynamical sculpting by a planet), or if the 
inner edge varies smoothly with radius (favoring accelerated grain growth in the inner disk). 
2011.0.00727.S 
PI 
Moreno, Raphael 
COI 
Lellouch, Emmanuel 
Gurwell, Mark 
Moullet, Arielle 
Vinatier, Sandrine 
Hidayat, Taufiq 
Title 
Mapping the nitrile chemistry and dynamics of Titan's thermosphere 
Abstract 
The Cassini space mission has shown that Titan's atmosphere is a complex system 
involving strong interactions between chemistry and dynamics. 
Titan's stratosphere and lower mesosphere (150-500 km) is currently explored in details by Cassini/CIRS. 
At the top of the atmosphere, the thermosphere (900-1200 km) is currently explored by Cassini/INMS, 
but with a scarce sampling in latitude, altitude and local time. 
In between, Titan's mesosphere/lower thermosphere region from 500 to 1000 km remains largely 
unexplored by Cassini. 
The main goals of this proposal are (i) to map the HNC(4--3) and HCN(4--3) lines in the upper atmosphere 
(500-1000 km), 
in order to constrain the chemistry, temperature and dynamics in this poorly known region. 
(ii) to take benefits of the large bandwidth of ALMA to simultaneously 
map other nitriles (HC3N and CH3CN) and search for an as-yet undiscovered nitrile (DCN). 
2011.0.00733.S 
PI 
Schreiber, Matthias 
COI 
Romero, Gisela 
Page 59 
Exec 
EU 
Country 
France 
Institute 
Paris Observatory 
EU 
NA 
NA 
EU 
OTHER 
France 
United States 
United States 
France 
Indonesia 
Paris Observatory 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Meudon Observatory 
Institut Teknologi Bandung 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Valparaiso, University of 
CL 
Chile 
Valparaiso, University of 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Cieza, Lucas 
Williams, Jonathan 
casassus, simon 
Jordan, Andres 
Title 
NA 
NA 
CL 
CL 
United States 
United States 
Chile 
Chile 
Hawaii at Manoa, University of 
Hawaii at Manoa, University of 
Chile, University of 
Catolica of Chile, Pontifica University 
Towards a global understanding of circumstellar disk evolution 
Abstract 
In recent years it has been established that the evolution of circumstellar disks is fundamentally driven by 
the following processes: viscous accretion, grain growth, planet formation, and photoevaporation. Despite 
this progress, we are still far from developing a comprehensive disk evolution theory and additional 
observational constraints are highly required. Transition disk objects are crucial in this context as they 
show clear signs of disk evolution: inner opacity holes. We have performed a detailed follow-up project of 
Spitzer-selected transition disk systems with the aim to distinguish between different types of transition 
disks (Cieza et al. 2010, Romero et al. 2011). Here we propose to observe 26 transition disks 
characterized by Romero et al. (2011) with ALMA's unprecedented sensitivity to address fundamental 
issues related to grain growth, planet formation, and photoveporation in circumstellar disks. In a 
complementary proposal we request identical ALMA observations for 26 Ophiuchus targets (PI: Cieza). 
Characterizing a large and homogenous sample of transition disks from star forming regions of different 
ages is key as disk evolution very probably does not follow a unique path. 
2011.0.00735.S 
PI 
Lim, Jeremy 
COI 
Sun, Ming 
Combes, Francoise 
Salome, Philippe 
Edge, Alastair 
Hamer, Stephen 
Ohyama, Youichi 
Dinh, Trung 
Gastaldello, Fabio 
Buote, David 
Mathews, William 
Brighenti, Fabrizio 
Temi, Pasquale 
bardelli, sandro 
Forman, William 
Vrtilek, Jan 
Giacintucci, Simona 
David, Laurence 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
EA/NA 
OTHER 
EU 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
United States 
France 
France 
United Kingdom 
United Kingdom 
Taiwan 
Vietnam 
Italy 
United States 
United States 
Italy 
United States 
Italy 
United States 
United States 
United States 
United States 
Virginia, University of 
Paris Observatory 
Paris Observatory 
Durham University 
Durham University 
Academia Sinica 
Institute of Physics 
INAF 
California at Irvine, Univ of 
California at Santa Cruz, University of 
Bologna, University of 
National Aeronautics and Space Administration 
INAF 
Harvard Smithsonian Astrophysical Observatory 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Maryland, University of 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
Academia Sinica 
Page 60 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Molecular Gasdynamics in the Central Elliptical Galaxy of the NGC 5044 Cool-Core Group 
Abstract 
The central elliptical galaxies of cool-core groups and clusters rank among the most molecular-gas-rich 
galaxies in the Local Universe. Such groups/clusters exhibit a strong central peak in their X-ray emission, 
indicating intensive cooling of the X-ray gas in the group/cluster core. In the absence of sufficient 
reheating by radio jets from their central galaxies, the gas in the group/cluster core should cool below X- 
ray temperatures and flow inwards (an X-ray cooing flow), thus depositing atomic and molecular gas in the 
central galaxy. In the only such galaxy so far mapped in CO, the central galaxy of the Perseus cluster, the 
molecular gas is distributed in radially-infalling filaments indicative of an X-ray cooling flow. Such 
molecular structures have not previously been observed in any other galaxy, and call to attention an 
important galactic-scale phenomenon yet to be fully elucidated. Here, we propose to image the molecular 
gas in the central elliptical galaxy of a cool-core group, NGC 5044. Unlike the Perseus cluster where the X- 
ray gas is reheated by a powerful AGN outburst from its central galaxy, in the NGC 5044 group gas 
reheating occurs through the cumulative effects of many weak AGN outbursts from its central galaxy as is 
more characteristic of cool-core groups/clusters. Our goals are to determine where the molecular gas in 
NGC 5044 is being deposited or dragged outwards, and through comparisons with the central galaxy of 
the Perseus cluster gain insights not possible from studies of one system or environment alone. 
2011.0.00742.S 
PI 
Stacey, Gordon 
COI 
Ferkinhoff, Carl 
Sheth, Kartik 
Nikola, Thomas 
Brisbin, Drew 
Hailey-Dunsheath, 
Steven 
Falgarone, Edith 
Title 
ALMA Imaging of the Star Formation Process at the Historic Peak 
Abstract 
We propose an ALMA ES "mini-survey" of z~2 sources to image the 158 µm [CII] line in four objects from 
three representative sources from our ZEUS/CSO survey. Through ZEUS/CSO spectroscopy we have 
detected the [CII] line from 22 star forming and AGN dominated galaxies in the z~1-2 redshift interval. 
The redshift range 1-3 is important since half the star formation through cosmic time occurred in this 
epoch. The [CII] line is a critical tracer of star formation, and we use this line together with the FIR 
continuum and CO lines to constrain the intensity and physical size of star formation regions. We find that 
star formation dominated sources host kpc-scale star formation regions with surface intensities similar to 
that of local starburst galaxies. This suggests a more quiescent mode of star formation in this epoch than 
the extremely intense and temporally punctuated starbursts powering similarly luminous local ULIRGs. We 
also find relatively weak [CII] emission in AGN dominated systems and evidence for [CII] line emission 
from the AGN-associated XDR in at least one system. Our ALMA ES source list samples a variety of 
environments capable of emitting strong [CII] line radiation that includes the blazar/AGN (PKS0215), an 
AGN host at the center of a proto-cluster of SMGs (RX0941) and one of the star forming SMGs within the 
cluster, and a transitioning starburst/QSO (SDSSJ1000). By constraining the origins and spatial distribution 
of the [CII] line we will trace star formation modes and efficiency. The proposed work is unique since it 
leverages the prior ZEUS/CSO detections of redshift 2 sources and, at ES the (Band 9) redshift 2 epoch is 
the only time within the historic peak of star formation in which the [CII] line can be observed. 
NA 
NA 
NA 
NA 
EU 
EU 
United States 
United States 
United States 
United States 
Germany 
France 
Cornell University 
National Radio Astronomy Observatory 
Cornell University 
Cornell University 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Paris Observatory 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Cornell University 
Page 61 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00747.S 
PI 
Ferkinhoff, Carl 
COI 
Brisbin, Drew 
Nikola, Thomas 
Sheth, Kartik 
Hailey-Dunsheath, 
Steven 
Stacey, Gordon 
Falgarone, Edith 
Title 
Mapping the [NII] 122 micron line in high-z galaxies. 
Abstract 
We propose to greatly improve our study of the high-z galaxies SMMJ02399-0136 and H1413-117 (the 
Cloverleaf QSO) at z=2.81 and z=2.56 respectively, by adding high spatial resolution observations of the 
redshifted [NII] 122 µm line that only ALMA can provide. We have previously detected this line in these 
two sources using our instrument ZEUS on the CSO. Both sources reside at the epoch of peak star 
formation in the Universe and have been extensively studied at other wavelengths. Taking advantage of 
the resolving power and sensitivity of ALMA ES, we will identify the sources of the [NII] (star formation or 
AGN), characterize the starburst within each source, and probe the star formation rate/molecular mass 
relationship. 
2011.0.00750.S 
PI 
Chini, Rolf 
COI 
Steenbrugge, Katrien 
Nuernberger, Dieter 
Title 
The largest circumstellar disk - Birth of a high-mass star through accretion? 
Abstract 
In 2004 we discovered a 24.000 AU symmetric dark silhouette with a stellar source in its center and a 
bipolar outflow perpendicular to the triangular absorption pattern in a region of high-mass star formation. 
CO data from PdBI indicate that the object is rotating. Optical and infrared spectroscopy of the central 
object yielded a wealth of emission lines with shapes typical for accreting YSOs. Since then there is the 
debate whether this is the first case where the formation of a high-mass star via disk accretion is directly 
observed in analogy to the scenario for low-mass stars. Unfortunately there are two missing links to solve 
this puzzle: the kinematics and the mass of the putative disk. We propose to solve the puzzle by studying 
some characteristic lines and the continuum of the disk. The observations will unambiguously provide the 
rotation curve of the disk-like silhouette and its mass. The ALMA data will answer the long-standing 
questions whether the disk mass is gravitationally bound to the central object and whether it is sufficiently 
large to create a high-mass star. This largest circumstellar disk is a must for Cycle 0 of the largest 
interferometer! 
CL 
EU 
Chile 
Chile 
Catolica of the North, University 
European Southern Observatory 
Exec 
CL 
Country 
Chile 
Institute 
Catolica of the North, University 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
United States 
United States 
United States 
Germany 
United States 
France 
Cornell University 
Cornell University 
National Radio Astronomy Observatory 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Cornell University 
Paris Observatory 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Cornell University 
Page 62 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00754.S 
PI 
Doi, Akihiro 
COI 
Nakanishi, Kouichiro 
Hada, Kazuhiro 
Sawada-Satoh, Satoko 
Akiyama, Kazunori 
Ozaki, Shinobu 
Terashima, Yuichi 
Kohno, Kotaro 
Kawaguchi, Toshihiro 
Title 
The Sombrero galaxy with a very massive black hole at extreme sub-Eddington rate 
Abstract 
The Sombrero galaxy is quite unique in the nearest super massive black hole and an extreme sub-Eddington 
and jet-suppressed accretion system. We propose point source photometry toward the Sombrero galaxy at 
multi-frequency to obtain continuum spectra to understanding of accretion and outflow phenomena in about 
10 Schwarzschild radius or less. This is another way to access the vicinity of the event horizon, as well as a 
future submm VLBI. 
Observations quasi-simulteneously at multi~frequency are essential to this study. Hence, we cannot accept 
to utilize data of line-free channels taken for other individual projects aiming observations of molecular lines, 
etc. 
Why we request to cycle-0? The target source was detected and little contaminations. The better sensitivities 
and spatial resolutions of cycle-1 or later are no longer necessary to this target. PI and several co-Is are expert 
for mm interferometry observations and data reductions, and then can contribute the evaluations of ALMA 
calibrations via this multi-band photometric study. 
2011.0.00767.S 
PI 
Ota, Kazuaki 
COI 
Ohta, Kouji 
Hatsukade, Bunyo 
Iye, Masanori 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
Kyoto University 
Kyoto University 
National Astronomical Observatory of Japan 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
Kyoto University 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
Graduate University for Advanced Studies 
National Astronomical Observatory of Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
National Astronomical Observatory of Japan 
Aichi University of Education 
The University of Tokyo 
University of Tsukuba 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
Japan Aerospace Exploration Agency 
Page 63 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
The [CII] Line Study of a Star-forming Galaxy in the Epoch of Cosmic Reionization 
Abstract 
Detecting galaxies from the local to the highest redshift Universe, including the epoch of cosmic 
reionization at z > 6, and characterizing their star formation activity and physical properties are obviously 
a key issue to understand the formation and evolution of galaxies as well as disentangle the relationship 
between the diverse populations of galaxies. While star formation and dynamics of low-z galaxies have 
been well studied using the CO lines as a tracer, those of high-z galaxies have not due to its faintness. 
      Meanwhile, the ionized carbon 158 micron [CII] line can be a powerful alternative to detect high-z 
galaxies, because it is the strongest cooling line of ISM in galaxies and observable at submm/mm when 
redshifted to z > 6. The ALMA can detect high-z [CII] line only in a few hours and resolve galaxies in this 
line emission on a few kpc scales, enabling to probe obscured star formation and constrain the sizes, the 
dynamical masses and ISM in early star-forming galaxies at the epoch of reionization for the first time. 
      Here, we propose the ALMA [CII] line observation of a star-forming galaxy at z > 6. We particularly 
propose to target a z = 6.96 galaxy IOK-1, because it is one of the spectroscopically confirmed highest- 
class redshift objects in the epoch of reionization and we have a lot of information about this galaxy that 
can be compared with the ALMA observation. Using IOK-1 as a probe, we will (1) reveal the relation 
between high-z and local star-forming galaxies, (2) estimate obscured SFR at z~7, (3) investigate the 
morphology, dynamics and physical properties of a z~7 galaxy, (4) to constrain the physical states of ISM 
in a z~7 galaxy. 
2011.0.00768.S 
PI 
Usero, Antonio 
COI 
Garcia-Burillo, Santiago 
Alonso-Herrero, 
Almudena 
Perez-Torres, Miguel 
Ángel 
Colina, Luis 
Alberdi, Antxon 
Tacconi, Linda 
Title 
Star formation rates enhanced by dynamical effects: the extreme starburst in NGC1614 
Abstract 
The star formation efficiency of the dense molecular gas in the LIRG NGC1614 is one of the highest ever 
measured. This may be related to its unusually short dynamical timescale. We propose Band 7 
observations with the ALMA extended array to image the line emission of the dense gas tracers CO(3-2) 
and HCO+(4-3) in this extreme starburst. The acquired data will be combined with a multiwavelentgh 
data-set that includes HCN(1-0), HCO+(1-0), HNC(1-0), H-alpha and Pa-alpha images. We will assess the 
extent to which a high fraction of dense molecular gas and/or an unsettled dynamics enhance the star 
formation efficiency of (U)LIRG. 
2011.0.00772.S 
PI 
Hirota, Akihiko 
COI 
Egusa, Fumi 
Kuno, Nario 
Page 64 
Exec 
EU 
Country 
Spain 
Institute 
National Astronomical Observatory 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
EU 
Spain 
Spain 
Spain 
Spain 
Spain 
Germany 
Madrid Observatory 
Centro de astrobiología (INTA-CSIC) 
Astrophysical Institute of Andalucia 
Centro de astrobiología (INTA-CSIC) 
Astrophysical Institute of Andalucia 
Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
National Astronomical Observatory of Japan 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Institute of Space and Astronautical Science 
National Astronomical Observatory of Japan 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Muraoka, Kazuyuki 
Baba, Junichi 
Tosaki, Tomoka 
Kohno, Kotaro 
Nakanishi, Hiroyuki 
Nakanishi, Kouichiro 
Baji, Hiroyuki 
Ishizuki, Sumio 
Tanaka, Ayako 
Onodera, Sachiko 
Title 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
Osaka Prefecture University 
National Astronomical Observatory of Japan 
Joetsu University of Education 
The University of Tokyo 
Kagoshima University 
National Astronomical Observatory of Japan 
Osaka Prefecture University 
National Astronomical Observatory of Japan 
Kagoshima University 
National Astronomical Observatory of Japan 
Giant Molecular Cloud Survey Toward bar and arm of the nearby Galaxy M83 
Abstract 
Molecular-rich galaxies with prominent galactic structures are the most suitable targets for the investigation of the 
evolution of giant molecular clouds (GMCs, size < 50pc) which lead massive star formation. However, due to the 
limited mapping ability of the existing telescopes, observations toward such molecular-rich galactic disks were 
mostly limited with coarse resolutions (over 200pc), up to recent. 
Our recent pilot studies made with GMC-scale resolutions have revealed an evolutionary sequence of GMCs and 
suggested one of the necessary conditions for GMCs to initiate massive star formation is virialization of the natal 
GMCs on global scale, despite star formation is a sub-pc scale phenomena. 
However, previous studies were made with small survey area. To robustly verify the previous findings and make 
further constraints, we propose wide-field observations of the nearby barred galaxy M83 in CO(1--0) with a 
significantly larger mapping area compared to the previous studies. Proximity of the galaxy, presence of prominent 
galactic structures, and accessibility from the ALMA site make this galaxy most suitable for our purpose. 
Combining ALMA data with existing single-dish data, we will recover the total CO flux. Suggested observations will 
enable us to identify hundreds of GMCs from the combined data. Identified GMCs will be compared with the existing 
multiwavelength datasets to find associated HII regions and star clusters, and to robustly state their evolutionary 
stage. By comparing the properties of identified clouds which reside in variety of evolutionary stages and galactic 
environments, conditions required for onset of massive star formation will be strictly verified and further constrained. 
 
2011.0.00777.S 
PI 
Sakai, Nami 
COI 
Sakai, Takeshi 
Watanabe, Yoshimasa 
Hirota, Tomoya 
Yamamoto, Satoshi 
Page 65 
Exec 
EA 
Country 
Japan 
Institute 
The University of Tokyo 
EA 
EA 
EA 
EA 
Japan 
Japan 
Japan 
Japan 
The University of Tokyo 
The University of Tokyo 
National Astronomical Observatory of Japan 
The University of Tokyo 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Lindberg, Johan 
Bisschop, Suzanne 
Jorgensen, Jes 
van Dishoeck, Ewine 
Title 
EU 
EU 
EU 
EU 
Denmark 
Denmark 
Denmark 
Netherlands 
Copenhagen University 
Copenhagen University 
Copenhagen, University of 
Leiden University 
Imaging the Peculiar Carbon-Chain Chemistry of IRAS 15398-3359 in Lupus 
Abstract 
IRAS15398-3359 in the Lupus molecular cloud is a Class 0 protostar showing peculiar carbon chemistry. 
In this source, we have found that various carbon-chain molecules and their related molecules such as 
CCH, c-C3H2, and C4H are extremely abundant. Since these molecules are generally deficient in star 
forming regions, a similar source is very rare. Only exception known so far is L1527 in Taurus. In these 
two sources, carbon-chain molecules would be regenerated by evaporation of CH4 from grain mantles 
followed by subsequent gas-phase reactions(Warm Carbon-Chain Chemistry: WCCC). We have observed 
carbon-chain molecules in L1527 with PdBI, and have found that their abundances are indeed enhanced in 
the CH4 evaporation region(20-30 K: 1000-2500 AU) around the protostar. Furthermore, the abundances 
decreases in the central 300-600 AU region, suggesting that they are partly destroyed and/or depleted in 
the innermost part. In order to establish the concept of the WCCC, it is indispensable to investigate the 
distributions of carbon-chain molecules in another WCCC source, IRAS15398-3359, at high resolution. 
Then, we here propose to observe CCH and other carbon-chain related species toward this source. 
Similarity and difference between the two WCCC sources provide us with important information on the 
origin and the mechanism of the WCCC. Now the WCCC is recognized as one of the extreme chemical 
nature of low-mass protostellar cores. The other extreme case is hot corino, characterized by rich 
existence of saturated complex organic molecules such as HCOOCH3 and C2H5CN. Since the chemical 
composition of protostellar cores can be regarded as the initial condition for chemical evolution to 
protoplanetary disks, a thorough understanding of the WCCC through this observation is of fundamental 
importance in astrochemistry and related fields. 
2011.0.00779.S 
PI 
Moullet, Arielle 
COI 
Moreno, Raphael 
Butler, Bryan 
Lellouch, Emmanuel 
Gurwell, Mark 
Black, John 
Title 
Characterizing Io's atmospheric composition and circulation 
Abstract 
Jupiter's moon Io is the most volcanically active body in the solar system and has a very thin and spatially 
variable atmosphere, mainly composed of SO2. 
The goal of this proposal is to adress several aspects of the atmosphere that are not well characterized : 
the nature and abundance of the minor species, the replenishment sources for SO and SO2, and the 
atmospheric circulation (wind). To bring unprecedented constraints on these questions, we propose to 
observe a rich portion of band 7 with the extended configuration and a fine spectral resolution. 
The excellent available sensitivity will allow to search for expected yet undetected volcanic species such 
as KCl, S2O, SiO and CO, for which the abundance measurement will put strong constraints on the 
volcanic regimes. 
Simultaneously, the strong lines of main species SO2 and SO will be mapped with an improved spatial 
resolution, with the objective to relate their spatial distribution to their possible respective replenishment 
mechanisms. 
Finally, we will measure Doppler-shifts on the strongest line to retrieve the best observation of the 
Page 66 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
EU 
NA 
EU 
NA 
EU 
France 
United States 
France 
United States 
Sweden 
Paris Observatory 
National Radio Astronomy Observatory, Socorro 
Paris Observatory 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Chalmers University of Technology 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
atmospheric wind-field. Io's atmosphere circulation has only been observed once so far, and the proposed 
ALMA observations are expected to provide a radical improvement on the wind measurement. 
2011.0.00780.S 
PI 
Kospal, Agnes 
COI 
Moor, Attila 
Abraham, Peter 
Juhasz, Attila 
Hughes, Alanna 
Henning, Thomas 
Csengeri, Timea 
Grady, Carol 
Apai, Daniel 
Pascucci, Ilaria 
Csaba, Kiss 
Title 
The origin of molecular gas in the oldest gaseous debris disk system HD 21997 
Abstract 
Nearly all young stars harbor circumstellar disks, which initially serve as reservoir for mass accretion, and 
later may become the birthplace of planetary systems. These disks thought to evolve from gas-dominated 
primordial disks to debris dust disks on the timescale of less than 10 million years. In debris disks, only a 
very small amount of gas is expected, and indeed, only a few debris disks with a detectable gas 
component are known. In our preparatory APEX survey, we discovered that the 30 million-year-old HD 
21997 exhibits molecular gas detectable at millimeter wavelengths. This is the oldest known gaseous 
debris disk, making it the best candidate for containing CO gas of secondary origin, produced by 
sublimation of planetesimals, photodesorption from dust grains, or vaporization of colliding dust particles. 
Here we propose to obtain the first spatially resolved interferometric continuum (at 870 micrometer) and 
line (at the J=2-1 and J=3-2 transitions of CO) observations with ALMA. Our goal is to understand the 
nature and formation process of the gas in this uniquely old gas-rich debris disk. In particular, we will (1) 
determine the structure and inclination of the dust disk; (2) measure the spatial distribution of the CO gas, 
test whether gas and dust are co-located, and compute the gas-to-dust ratio; and (3) map the excitation 
temperature and gas density throughout the disk. A primordial origin for the gas would pose a serious 
question to the current paradigm, because the age of the system significantly exceeds both model 
predictions for disk clearing and the ages of the oldest T Tauri-like or transitional disks in the literature. If 
a secondary origin is confirmed, the proposed observations will open the way to study the evolution of 
secondary gas in debris disks. 
2011.0.00808.S 
PI 
Cavalié, Thibault 
COI 
Hesman, Brigette 
Fouchet, Thierry 
Lellouch, Emmanuel 
Moreno, Raphael 
Page 67 
Exec 
EU 
Country 
Netherlands 
Institute 
Leiden University 
OTHER 
OTHER 
EU 
NA 
EU 
EU 
NA 
NA 
NA 
OTHER 
Hungary 
Hungary 
Netherlands 
United States 
Germany 
Germany 
United States 
United States 
United States 
Hungary 
Konkoly Observatory 
Konkoly Observatory 
Leiden University 
California at Berkeley, Univ of 
Max-Planck-Institute for Astronomy 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
National Aeronautics and Space Administration 
Arizona, University of 
Arizona, University of 
Konkoly Observatory 
Exec 
EU 
Country 
France 
Institute 
Bordeaux Observatory 
NA 
EU 
EU 
EU 
United States 
France 
France 
France 
Maryland, University of 
Paris Observatory 
Paris Observatory 
Paris Observatory 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Achterberg, Richard 
Moullet, Arielle 
Title 
NA 
NA 
United States 
United States 
Maryland, University of 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Probing the vertical structure of Saturn's storm with ALMA 
Abstract 
Saturn's usually slowly evolutive seasonal cycle has been disrupted in December 2010 between 20°N and 
50°N by the outbreak of an unexpected huge storm system. First Cassini/CIRS and ground-based 
observations have shown that temperatures, winds and chemistry have been rapidly affected by the storm 
in the stratosphere. For instance, a temperature increase of 50K over 60° in longitude has been measured 
by Cassini/CIRS in May 2011. 
We propose to take advantage of this rare opportunity to use ALMA’s imaging capability during Cycle 0 in 
band 6 to probe the vertical structure of this unique storm and derive constraints on its formation 
processes. 
We will map the CO (2-1) emission to measure the temperature between 0.1 and 10 mbar in the 
stratosphere and to check for any disturbance in the CO vertical profile. Such disturbance would be due to 
the injection of massive amounts of tropospheric CO into the stratosphere by the storm. 
In addition, we propose to try to detect H2S for the first time in the storm, as this species could as well 
have been transported from the deep troposphere to the stratosphere by the storm. Its observation would 
provide us with an indirect probe of Saturn's internal sulfur abundance and of the composition of the 
planetesimals that formed the planet's core. 
2011.0.00820.S 
PI 
Costagliola, Francesco 
COI 
Sakamoto, Kazushi 
Aalto, Susanne 
Muller, Sebastien 
Martin, Sergio 
Evans, Aaron 
Spaans, Marco 
Garcia-Burillo, Santiago 
Muehle, Stefanie 
van der Werf, Paul 
Title 
A 170 GHz-wide Complete Spectral Scan of an IR-pumped, Luminous Infrared Galaxy 
Abstract 
A wide-band, high-quality, unbiased census of mm/submm lines 
has now become possible with the advent of ALMA. 
Here, we propose an ALMA cycle 0, 170 GHz-wide complete 
spectral scan of the luminous infrared Galaxy NGC4418. 
For a compact galaxy nucleus such as the one in NGC4418, the 
line confusion limit can be achieved within a short integration 
time in cycle 0. NGC4418 is a benchmark object for LIRGs 
and one of the best targets known to demonstrate the capabilities 
of ALMA cycle 0. A rich scientific return is guaranteed and 
will help to understand the molecular emissions from dusty 
galaxies through cosmic time. 
With the proposed spectral scan we can identify and quantify 
excitation mechanisms (collisional, radiative, new maser lines), 
determine abundances, find new absorption and emission lines, and 
Page 68 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
EU 
Country 
Sweden 
Institute 
Chalmers University of Technology 
EA/NA 
EU 
EU 
EU 
NA 
EU 
EU 
EU 
EU 
Taiwan 
Sweden 
Sweden 
Chile 
United States 
Netherlands 
Spain 
Netherlands 
Netherlands 
Academia Sinica 
Chalmers University of Technology 
Chalmers University of Technology 
European Southern Observatory 
Virginia, University of 
University of Groningen 
Madrid Observatory 
Joint Institute for VLBI in Europe (JIVE) 
Leiden University 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
compare to other Galactic and extragalactic objects. Gas motions 
through line wings, P-Cygni profiles, or line emission channel 
maps can be probed in great detail. The narrow (170 km/s) spectral 
lines allow for a revealing picture of the nuclear chemistry and 
excitation of NGC 4418 since lines and species can be separated. 
The first extragalactic submm vibrational lines of HCN and HC3N were 
detected in NGC4418 and this shows great promise for a rich 
IR-pumped spectrum and a large variation of species, a research 
area that warrants further exploration if we are to understand the 
most dust-enshrouded phases of galaxy evolution. 
2011.0.00851.S 
PI 
Farihi, Jay 
COI 
Bonsor, Amy 
Greaves, Jane 
Wyatt, Mark 
Title 
The Origin of the Destroyed Minor Planet at G29-38: a Main Belt or Kuiper Belt Analog? 
Abstract 
G29-38 is the prototype and brightest example of a white dwarf orbited by rocky debris from a 
tidally-destroyed minor planet. Because this warm debris orbits within 1 solar radius, the parent 
body must have originated in a more distant region populated by a substantial number and mass of 
remnant planetary bodies. We propose ALMA observations to identify the orbital region from which 
the parent body originated, by detecting and spatially-resolving cold dust from within this remnant 
planetesimal belt. The primary science goal is to distinguish between a Main Belt and Kuiper Belt 
analog. The proposed observations should yield the first image of planetary debris around a white 
dwarf, and provide insight into the fate of planetary systems at A- and F-type stars. 
The bulk chemical composition of the destroyed parent body can be determined via spectroscopy of 
the metal-polluted stellar atmosphere, and the ALMA observations will identify the formation region 
associated with this chemistry. With these data we will possess a nearly complete picture of a rocky 
(and perhaps icy) minor planet around another star; both where it formed and its bulk composition. 
Only white dwarfs offer this opportunity and ALMA observations of G29-38 represent an ideal way to 
highlight this scientific potential. 
2011.0.00863.S 
PI 
Walsh, Catherine 
COI 
Millar, Tom 
Nomura, Hideko 
Meeus, Gwendolyn 
Sandell, Goran 
Kamp, Inga 
Dent, Bill 
Aikawa, Yuri 
EU 
EA 
EU 
NA 
EU 
EU 
EA 
United Kingdom 
Japan 
Spain 
United States 
Netherlands 
Chile 
Japan 
Queen's University Belfast 
Kyoto University 
Universidad Autonoma de Madrid 
National Aeronautics and Space Administration 
University of Groningen 
Joint ALMA Observatory 
Kobe University 
Exec 
EU 
Country 
United Kingdom 
Institute 
Queen's University Belfast 
EU 
EU 
EU 
United Kingdom 
United Kingdom 
United Kingdom 
Cambridge, University of 
St. Andrews, University of 
Cambridge, University of 
Exec 
EU 
Country 
United Kingdom 
Institute 
Leicester, University of 
Page 69 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
Title 
Tracing the Dust Destruction Zone in Protoplanetary Disks via SiO Rotational Line Emission 
Abstract 
Protoplanetary disks are vital objects in star formation. They drive the accretion of matter from the parent 
cloud material onto the new star whilst dissipating angular momentum away from the system. They are 
also the sites of planet formation, containing the material, gas and dust, which may form a planetary 
system encompassing the new star. 
Disks are active environments and thus are chemically and physically complex. They are heavily irradiated 
by their parent star and are permeated by shocks as material impinges upon the star and upon the disk 
itself. Approximately 1 % of the mass of the disk is in dust grains which themselves consist of around 50 
% silicate material. Dust grains are destroyed in disks via shock and collisions and grain sublimation can 
occur in the inner hot regions (T > 1500 K). Dust destruction releases a significant amount of silicon into 
the gas-phase which is efficiently converted to SiO, hence, SiO is good tracer of the dust destruction zone 
in protoplanetary disks. 
We propose to observe SiO rotational line emission in a selection of nearby, warm protoplanetary disks in 
order to investigate the extent to which shocks and other dust destruction mechanisms influence the gas- 
phase composition and evolution of the disk. This proposal utilizes the superior sensitivity of ALMA Early 
Science capabilities to detect SiO in a protoplanetary disk for the first time. 
2011.0.00876.S 
PI 
Whitmore, Brad 
COI 
Leroy, Adam 
Brogan, Crystal 
Hibbard, John 
Johnson, Kelsey 
Chandar, Rupali 
Privon, George 
Evans, Aaron 
Remijan, Anthony 
Sheth, Kartik 
Title 
The Antennae: A Luminous Stellar Nursery 
Abstract 
We propose to use ALMA in the extended configuration at Band 7 to simultaneously survey the 850 micron 
dust continuum, CO(3-2), and the dense gas tracers HCN(4-3), HCO+(4-3), and CS(7-6) in the interaction 
region (IAR) of the Antennae Galaxies with 0.5" (50 pc) resolution. The Antennae are the nearest 
prototypical major merger, and may soon evolve into an ultraluminous infrared galaxy. Hence, they offer 
our best chance to study the anatomy of a young, merger-induced starburst in detail. We will use these 
observations to identify the cores and clouds that will form the next generation of clusters. Analyzing 
these in conjunction with our extensive existing panchromatic data, we will build a complete picture of 
cluster formation from the cloud stage through cluster formation and dissolution. We will measure CO and 
sub-mm luminosity functions, correlate the sub-mm populations with young clusters, and search for the 
eminent sites of cluster formation. Because we focus on bright point sources this is a natural application 
for ALMA in Early Science. Our mosaic extends to the northern IAR which contains many optically dark 
filaments, not previously studied interferometrically in CO(3-2). In the southern IAR region we will combine 
our continuum and CO(3-2) data with the to-be-distributed ALMA Science Verification data for greater 
sensitivity (and shorter uv-spacings). Our interferometric HCN(4-3), HCO+(4-3), and CS(7-6) data will be 
completely unique. The wide scientific and public interest in the Antennae, and the synergy with our 
Page 70 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Space Telescope Science Institute 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
National Radio Astronomy Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
Virginia, University of 
Toledo, University of 
Virginia, University of 
Virginia, University of 
National Radio Astronomy Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
team's HST and EVLA work, promise to make this a high impact, high visibility result. 
2011.0.00887.S 
PI 
Falcke, Heino 
COI 
Brinkerink, Christiaan 
Brunthaler, Andreas 
Menten, Karl 
Peck, Alison 
Markoff, Sera 
Schaaf, Reinhold 
Barkats, Denis 
Impellizzeri, Violette 
wright, melvyn 
Moscibrodzka, Monika 
Bower, Geoffrey 
Gammie, Charles 
Title 
Monitoring fast variations of event-horizon scale gas in Sgr A* with frequency switching 
Abstract 
Sgr A* in the Galactic Center is by now the best constrained 
supermassive black hole candidate. Its radio spectrum peaks at 
submm-waves and its size as measured with VLBI experiments shrinks 
with increasing frequency, exhibiting a clear size-frequency 
relation. The Millimeter-wave emission comes from less than four 
Schwarzschild radii and will allow imaging of the event horizon with 
mmVLBI in the future. The orbital time scale in Sgr A* is 24 minutes 
for a Schwarzschild black hole and the source frequently flares at 
radio, infrared, and X-ray wavelengths on timescales of hours. VLA 
monitoring has shown that there is a time lag of 20 minutes between 
flares at lambda 7mm and lambda 13mm, consistent with an outflow 
model. It is predicted that a lag-frequency relation should exist 
extending up to the mm-regime, but so far reliable multi-frequency 
mm-wave monitoring is not available. Here we want to use ALMA in a 
frequency switching mode to establish the variability properties of 
Sgr A* at different frequencies on orbital time scales of the black 
hole. Submm emission is ideal for this, since it is optically thick 
emission, probing actual bulk plasma motions and densities. X-ray 
and IR flares are in contrast completely optically thin and hence 
much more sensitive to particle heating. Hence Alma monitoring may 
become a powerful tool for understanding Sgr A* and black holes in 
general. The observation should, for example, establish the 
lag-frequency relation, which together with the existing 
size-frequency relation would provide a quantitative tool to 
constrain flow speed and acceleration of gas within a few 
Schwarzschild radii of the event horizon. Finally, the integrated 
data set will provide the best-ever multi-frequency map of the gas 
streamers (Sgr A West) in the Galactic Center. 
EU 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
NA 
Netherlands 
United States 
Germany 
United States 
Netherlands 
Germany 
Chile 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
Radboud University Nijmegen 
National Radio Astronomy Observatory, Socorro 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
National Radio Astronomy Observatory 
University of Amsterdam 
Bonn University 
Joint ALMA Observatory 
National Radio Astronomy Observatory 
California at Berkeley, Univ of 
Illinois at Urbana-Champaign, University of 
California at Berkeley, Univ of 
Illinois at Urbana-Champaign, University of 
Exec 
EU 
Country 
Netherlands 
Institute 
Radboud University Nijmegen 
Page 71 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00902.S 
PI 
Murillo, Nadia 
COI 
Lai, Shih-Ping 
Title 
VLA1623B: a First Core candidate? 
Abstract 
First Cores (FC) are the transient phase between prestellar cores and Class 0 protostars. 
They are characterized by low luminosities, short lifetimes and capable of driving slow 
collimated outflows. Not surprisingly they are difficult to detect. FC are key in 
understanding the earliest stage of protostellar formation. Our recent studies using SMA 
data towards VLA1623 suggest that VLA1623B is a FC candidate. We propose to confirm that 
VLA1623B is a FC candidate by detecting the early astrochemical molecule DCO+ and N2D+. 
ALMA is the only instrument that can resolve the two components and has enough sensitivity 
to detect the emission with reasonably short timescale (~ 1hr). 
2011.0.00921.S 
PI 
Huelamo, Nuria 
COI 
de Gregorio-Monsalvo, 
Itziar 
Ireland, Michael 
Tuthill, Peter 
Lacour, Sylvestre 
Kraus, Adam 
Title 
Physical conditions for planet formation: the case of T Cha 
Abstract 
T Cha is a young star surrounded by a transitional disk. High angular observations obtained with 
VLT/NACO allowed us to detect an extremely red substellar companion located within the gap of the 
disc. We propose to use the unique capabilities of ALMA in its Cycle 0 to derive physical properties of 
the disk, study its morphology, and provide key constrains to understand the physics that govern 
the early stages of planetary formation. The proposed observations will provide information to 
characterize the binary system and provide important clues about its formation mechanism. 
EU 
OTHER 
OTHER 
EU 
NA 
Chile 
Australia 
Australia 
France 
United States 
Joint ALMA Observatory 
Macquarie University 
Sydney, University of 
Paris Observatory 
Hawaii at Manoa, University of 
Exec 
EU 
Country 
Spain 
Institute 
Centro de astrobiología (INTA-CSIC) 
EA/NA 
Taiwan 
National Tsing-Hua University 
Exec 
EA/NA 
Country 
Taiwan 
Institute 
National Tsing-Hua University 
Page 72 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00957.S 
PI 
Weiss, Axel 
COI 
Carlstrom, John 
De Breuck, Carlos 
Marrone, Dan 
Vieira, Joaquin 
Aguirre, James 
Ashby, Matthew 
Brodwin, Mark 
Chapman, Scott 
Crawford, Thomas 
Fassnacht, Chris 
Greve, Thomas 
Hezaveh, Yashar 
Holder, Gilbert 
Holzapfel, William 
Lupu, Roxana 
Menten, Karl 
Rosenman, Michael 
Sharon, Keren 
Title 
The ALMA-SPT Redshift Survey 
Abstract 
Recent ground and space-based multiwavength (sub)millimeter surveys covering 
hundreds of square degrees have discovered a large number of strongly lensed, 
ultra-bright submm galaxies (SMGs). The largest of these, by nearly an order of 
magnitude at present, is the South Pole Telescope (SPT) survey, which covers 
1300 square degrees. The unparalleled SPT sky area makes it the survey most 
adept at locating the 'brightest of the brightest' of this new population. Its 
1.4mm detection wavelength ensures a uniform source selection function across 
z=1-8. Both aspects make SPT the ideal survey to uncover substantial numbers of 
the elusive z>4 SMG population. 
We are carrying out a major multi-wavelength (optical to mm) observating 
campaign aimed at characterizing the SPT sources in terms dust/gas content, 
star-formation rates and stellar masses. The most urgently missing information 
are the redshifts. With the advent of ALMA, even in the early science 
configuration, unbiased redshift searches for these bright high-z sources are 
possible in a revolutionary small amount time (3-4 redshifts per hour even in 
moderate observing conditions). We propose to observe the 26 brightest SMGs 
selected from the SPT survey. Our proposed observations are designed to obtain 
unambiguous and unbiased redshifts out to z=6, and as such will sample the high 
redshift tail of SMGs for the first time. 
NA 
EU 
NA 
OTHER 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
NA 
EU 
NA 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
NA 
United States 
Germany 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United Kingdom 
United States 
United States 
Denmark 
Canada 
Canada 
United States 
United States 
Germany 
United States 
United States 
Chicago, University of 
European Southern Observatory 
Arizona, University of 
California Institute of Technology 
Pennsylvania, University of 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Cambridge, University of 
Chicago, University of 
California at Davis, Univ of 
Copenhagen, University of 
McGill University 
McGill University 
California at Berkeley, Univ of 
Pennsylvania, University of 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Pennsylvania, University of 
Chicago, University of 
Exec 
EU 
Country 
Germany 
Institute 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Page 73 
2011-09-29 15:37:30 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
2011.0.00958.S 
PI 
Marrone, Dan 
COI 
Carlstrom, John 
Fassnacht, Chris 
Hezaveh, Yashar 
Murphy, Eric 
Vieira, Joaquin 
Aguirre, James 
Ashby, Matthew 
Brodwin, Mark 
Chapman, Scott 
Crawford, Thomas 
De Breuck, Carlos 
Greve, Thomas 
Holder, Gilbert 
Holzapfel, William 
Menten, Karl 
Sharon, Keren 
Weiss, Axel 
Title 
Imaging the Brightest Starbursts in the Universe 
Abstract 
We propose detailed ALMA imaging of an exciting new population of rare, 
ultra-bright, high redshift, strongly-lensed dusty star forming galaxies 
(DSFGs). The sources were discovered in a 2500-square-degree 
mm-wave survey conducted with the 10 meter South Pole Telescope (SPT). 
The large survey area and flux-limited mm-wave selection has allowed the SPT to 
find the rarest (roughly one per twenty square degrees) and highest-redshift 
DSFGs. The SPT team is now in the midst of a systematic and coordinated 
follow-up program to characterize and fully exploit the scientific potential of 
these sources. With its exquisite angular resolution and sensitivity, ALMA is 
crucial to the success of this follow-up program. ALMA observations will allow 
us to construct accurate lens models which will enable us to make robust 
estimates of the source magnification and, hence, the intrinsic properties of 
the lensed DSFGs, thus opening a new window on star and galaxy formation in the 
high-redshift universe. ALMA observations of these lensed systems will enable 
unique and powerful investigations of what would otherwise be inaccessibly faint 
high-redshift members of the population responsible for the cosmic infrared 
background. The ALMA observations will also complement approved HST observations 
of a subset of the sample, allowing side-by-side comparisons of HST and ALMA 
images with matching resolution. These images, in addition to their use in 
groundbreaking science, will demonstrate the power of ALMA to the public. 
The resulting data set will also have high legacy value to the community. 
As the sources are extremely bright (345 GHz fluxes span 40 to 200 mJy), our 
proposal requests a total of only 2.6 hours to image 47 sources in Band 7. 
Page 74 
2011-09-29 15:37:30 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
Arizona, University of 
NA 
NA 
NA 
NA 
OTHER 
NA 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
EU 
NA 
NA 
EU 
NA 
EU 
United States 
United States 
Canada 
United States 
United States 
United States 
United States 
United States 
United Kingdom 
United States 
Germany 
Denmark 
Canada 
United States 
Germany 
United States 
Germany 
Chicago, University of 
California at Davis, Univ of 
McGill University 
Carnegie Institution of Washington 
California Institute of Technology 
Pennsylvania, University of 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 
Cambridge, University of 
Chicago, University of 
European Southern Observatory 
Copenhagen, University of 
McGill University 
California at Berkeley, Univ of 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
Chicago, University of 
Max-Planck-Institute for Radio Astronomy 
ALMA_EarlyScience_Cycle0_HighestPriority-html.html
background image
 
2011.0.00961.S 
PI 
Drahus, Michal 
COI 
Jewitt, David 
Evans, Aaron 
Waniak, Waclaw 
Title 
A Close-up Look at Comet Elenin 
Abstract 
The start of ALMA Early Science coincides with the appearance of comet C/2010 X1 (Elenin), a rare 
example of a bright near-Earth non-periodic comet, discovered far enough from the closest approach that 
we can plan observations outside of ToO time. Taking advantage of this remarkable opportunity, we wish 
to pursue three fundamental issues of cometary science: (i) compositional structure of the nucleus, (ii) 3D 
kinematics of cometary jets, and (iii) physical conditions in the coma. Non of these problems has been 
investigated in detail yet all are of key importance. The first one provides excellent diagnostics of the 
formation process of comets. The second one offers perhaps the best insight into the rotational dynamics 
of comet nuclei, which has direct implications for the lifetime and internal structure of comets. This would 
work best if combined with a longer spectral time series, even if single-pixel, which our team has already 
secured at JCMT. The last problem has been investigated mainly in theory and the various model 
predictions wait for clear observational verification. Interesting on their own, physical conditions in the 
coma are also essential to correctly interpret various kinds of cometary observations. All these science 
goals can be addressed with a modest 2-h session and only two receiver tunings, owing to the already 
remarkable capabilities of ALMA and availability of a great target. Our immediate goal is to obtain 
spatially- and velocity-resolved snapshots of HCN J(4-3), HCN J(3-2), and CO J(3-2), as well as line- 
averaged snapshot of CH3OH. While providing valuable scientific information, our project will at the same 
time pave the way to regular observations of comets with ALMA in the subsequent cycles. 
NA 
NA 
OTHER 
United States 
United States 
Poland 
California at Los Angeles, University of 
Virginia, University of 
Jagiellonian University 
Exec 
NA 
Country 
United States 
Institute 
California at Los Angeles, University of 
Page 75 
2011-09-29 15:37:30