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El telescopio ALMA se actualiza para aumentar su potencial científico

5 de Junio de 2012

Incluso antes de haber completado su construcción, el nuevo telescopio ALMA — el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array — inicia una actualización que ayudará a los astrónomos a investigar las galaxias más tempranas y buscar agua en otros sistemas planetarios. La Dirección de ALMA ha autorizado el diseño y construcción de un conjunto adicional de receptores con un diseño de última tecnología que permitirá al telescopio acceder a parte del espectro de la luz que actualmente no puede ser estudiada.

ALMA es el mayor proyecto astronómico del mundo, y esta nueva y potente instalación, ubicada en el Llano de Chajnantor, en Chile, está ayudando a los astrónomos a ampliar su conocimiento sobre cómo evolucionaron el universo y sus galaxias desde el Big Bang, y sobre cómo se formaron en nuestra galaxia los sistemas estelares y planetarios. Aunque tan solo se han instalado la mitad de las 66 antenas que componen este conjunto ubicado en las aturas del norte de Chile (ver ann12035), ALMA está ya en funcionamiento y haciendo observaciones científicas con parte de su conjunto de antenas (ver por ejemplo eso1137 y eso1216).

ALMA observa el universo en ondas de radio: una luz invisible a nuestros ojos. Las antenas de ALMA recogen señales extremadamente débiles que llegan del espacio y son enfocadas a los receptores, que transforman la débil radiación en una señal eléctrica. Los nuevos receptores “Band 5” podrán detectar radiación electromagnética con longitudes de onda de entre 1,4 y 1,8 milímetros (211 y 163 gigahercios), uno de los rangos del espectro para el cual la atmósfera de la Tierra es parcialmente transparente, lo cual permite que la luz llegue a las antenas de ALMA.

El grupo avanzado de desarrollo de receptores del Observatorio Espacial de Onsala, situado en la Universidad Chalmers de Tecnología, en Gotemburgo, (Suecia), ha desarrollado, diseñado y elaborado los prototipos de estos nuevos receptores en colaboración con el Laboratorio Rutherford Appleton (Reino Unido) y ESO, con el apoyo del Programa Marco FP6 de la Comisión Europea (Mejoras de ALMA) que dio comienzo en 2006. Seis de estos receptores han sido construidos bajo contratos con el  FP6 y proporcionados a ALMA (ver ann1098).

A lo largo de los próximos cinco años, las 66 antenas de ALMA contarán con estos nuevos receptores. Para ello, se construirán otras 67 unidades (que incluyen los repuestos). Estas las proporcionará Europa con apoyo de Estados Unidos. El Observatorio Europeo Austral (ESO) otorgará el contrato europeo para los receptores, enfriados criogénicamente, y supervisará su desarrollo. El consorcio líder será NOVA, la escuela de investigación astronómica de los Países Bajos. NOVA y sus socios construirán los receptores junto con el grupo avanzado de desarrollo de receptores del Observatorio Espacial de Onsala. En América del Norte, el National Radio Astronomy Observatory (NRAO) construirá los osciladores de alta precisión que sintonizarán los receptores, de manera que la información de todas las antenas pueda combinarse para hacer imágenes de muy alta resolución.

Los receptores se utilizarán para estudiar algunas de las galaxias más tempranas del universo y nos ayudarán a comprender cuándo se formaron algunas de las primeras estrellas. También impulsarán la capacidad de los astrónomos para medir la presencia de agua — una molécula esencial para la vida — en los discos de polvo en los que se cree que se forman los planetas, y en las atmósferas de los planetas y cometas de nuestro propio Sistema Solar. Medir con precisión la presencia de agua en el espacio es muy complejo, debido a los efectos del agua que contiene nuestra propia atmósfera que puede confundir al observador. La forma en la que los receptores Band 5 de ALMA medirán el agua reduce algunas de estas dificultades.

La decisión de financiar esta mejora en ALMA, incluso antes de que el telescopio se haya completado, fue tomada por la Junta de ALMA en abril de 2012. El 9 de mayo de 2012, el Comité de Finanzas de ESO aprobó esta decisión. Se espera que la actualización se haya completado en el año 2016.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una colaboración entre Europa, América del Norte y Asia Oriental  en cooperación con la República de Chile. La construcción y operaciones de ALMA en Europa están lideradas por ESO; en América del Norte por el National Radio Astronomy Observatory (NRAO); y en Asia Oriental por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). El Joint ALMA Observatory (JAO) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operación de ALMA.

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Imágenes

Uno de los receptores “Band 5” para ALMA
Uno de los receptores “Band 5” para ALMA
Un receptor WCA (Warm Cartridge Assembly) de ALMA
Un receptor WCA (Warm Cartridge Assembly) de ALMA
Un chip amplificador de potencia hecho a medida para un Warm Cartridge Assembly de ALMA
Un chip amplificador de potencia hecho a medida para un Warm Cartridge Assembly de ALMA