La
composición muestra una nueva visión obtenida con la Banda 5 de ALMA en el
sistema de Galaxias en Colisión Arp 220
(en rojo) sobre una imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la
NASA/ESA (azul/verde). Con los nuevos receptores de Banda 5 recién instalados,
ahora ALMA ha abierto sus ojos a una nueva sección de este espectro de radio,
ofreciendo novedosas y emocionantes posibilidades de observación y mejorando la
capacidad del telescopio para buscar agua en el Universo. Esta imagen es una de
las primeras realizadas con Banda 5 y se hizo con la intención de verificar la
capacidad científica de los nuevos receptores.
Crédito:
ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Con la primera luz
de su Banda 5, el Atacama
Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ubicado en Chile, ha comenzado a
observar en un nuevo rango del espectro electromagnético.
Esto
ha sido posible gracias a unos nuevos receptores, instalados en las antenas del telescopio, que pueden
detectar las ondas de radio con longitudes de onda de 1,4 a 1,8 de milímetros,
un rango que ALMA no había explotado previamente. Esta actualización permite a
los astrónomos detectar señales débiles de agua en el universo cercano.
ALMA
observa las ondas de radio del Universo en el extremo de más baja energía
del espectro
electromagnético. Con los nuevos receptores de Banda 5 recién
instalados, ALMA ahora abre sus ojos a una nueva sección de este espectro de
radio, ofreciendo nuevas y emocionantes posibilidades de observación.
El científico a
cargo del Programa Europeo de ALMA, Leonardo Testi, explica su
importancia: "Los nuevos receptores harán mucho más fácil
la detección de agua (un requisito previo para la vida tal y como la conocemos)
en nuestro Sistema Solar, en regiones
más distantes de nuestra galaxia y más allá. También permitirán a ALMA buscar
carbono ionizado en el universo primordial".
La
ubicación única de ALMA, a 5.000 metros de altitud en el árido llano de Chajnantor
(Chile), es el primer factor que hace que estas observaciones sean posibles.
Como el agua también está presente en la atmósfera de la Tierra, los
observatorios ubicados en entornos menos elevados y menos áridos tienen más
dificultades para identificar el origen de la emisión que viene del espacio.
Ahora, en esta longitud de onda; en este rango ampliado se encuentra una
firma espectral clave del agua (en
una longitud de onda de 1,64 milímetros), y gracias a la gran sensibilidad de ALMA y su
alta resolución angular, pueden detectarse incluso débiles señales de agua en
el universo local.
Receptor
de Banda 5 integrado en un Front End junto al resto de los receptores de otras
bandas (3 a 10). Crédito: N. Tabilo - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO
El
receptor de Banda 5, que fue desarrollado por el Grupo para el Desarrollo de Receptores
Avanzados (GARD, por su sigla en
inglés), en el Observatorio
Espacial de Onsala, de la Universidad Tecnológica de Chalmers
(Suecia), ya ha sido probado en el telescopio APEX. Estas
observaciones también fueron vitales para ayudar a seleccionar objetivos
adecuados para las primeras pruebas de los receptores con ALMA.
Los primeros receptores fueron construidos y
entregados a ALMA en el primer
semestre de 2015 por un consorcio formado por la Escuela de
Investigación para la Astronomía de Holanda (NOVA, por su sigla en
holandés), y el GARD, en colaboración con el Observatorio Nacional de
Radioastronomía de EE. UU. (NRAO, por su sigla en
inglés), que contribuyó aportando el oscilador local al proyecto. “El mayor desafío ha
sido integrar, probar y preparar los nuevos receptores para los ensayos sin
afectar las observaciones científicas de Ciclo 4 que se realizaban
simultáneamente” explica Gianni Marconi, miembro del equipo, y agrega
que “esto
fue un éxito gracias al gran esfuerzo de todos los ingenieros y astrónomos de
ALMA involucrados”.
El proceso de integración para equipar las
antenas con el nuevo receptor todavía se está llevando a cabo y será finalizado
el próximo año, a tiempo para ofrecer esta nueva e importante ventana de
observación a la comunidad científica en el próximo ciclo de observación.
Para probar los
receptores recién instalados se llevaron a cabo observaciones de varios
objetos, incluidas las galaxias en colisión Arp 220 (una enorme
región de formación estelar localizada cerca del centro de la Vía Láctea) y una
polvorienta súper gigante roja próxima a explotar como supernova, lo que pondrá
fin a su vida. Las observaciones fueron posibles gracias al
Equipo de Extensión de Capacidades de ALMA, en Chile, que está a cargo de llevarlas a cabo.
Para
procesar los datos y comprobar su calidad, los astrónomos, junto con técnicos
del Observatorio Europeo Austral (ESO, por su sigla en
inglés) y del Centro Regional de ALMA (ARC, por su sigla en inglés) en Europa, se reunieron en el Observatorio Espacial
de Onsala, en Suecia, para una "Semana Intensiva de Banda 5", albergada
por el nodo nórdico del ARC.
El equipo de
verificación de la Banda 5 de ESO incluye a: Elizabeth Humphreys, Tony
Mroczkowski, Robert Laing, Katharina Immer, Hau-Yu (Baobab) Liu, Andy Biggs,
Gianni Marconi y Leonardo Testi. El equipo que trabaja en el procesamiento de
datos está formado por: Tobia Carozzi, Simon Casey, Sabine Koenig, Ana
López-Sepulcre, Matthias Maercker, Iván Martí-Vidal, Lydia Moser, Sebastien Muller,
Anita Richards, Daniel Tafoya y Wouter Vlemmings. Los resultados finales acaban de
ponerse a disposición de la comunidad astronómica de todo el mundo de forma
abierta.
Robert Laing,
miembro del equipo en ESO, es optimista sobre las perspectivas para las
observaciones de ALMA en la Banda 5: "Es muy emocionante ver los
primeros resultados del ALMA en Banda 5 usando un conjunto limitado de antenas.
En el futuro, la alta sensibilidad y la resolución angular de todo el conjunto
de ALMA nos permitirán hacer estudios de agua en una amplia gama de objetos,
incluyendo tanto estrellas en formación como evolucionadas, además de en el
medio interestelar y en regiones cercanas a agujeros negros supermasivos".
Fuente: ALMA Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
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