Observatorio ALMA se moderniza aún más para potenciar sus observaciones

5 junio, 2012

Pese a estar aún en construcción, el nuevo observatorio ALMA -Atacama Large Millimeter/submillimeter Array- ya moderniza su equipamiento para que los astrónomos puedan investigar las galaxias más antiguas y buscar agua en otros sistemas planetarios. El Directorio de ALMA autorizó en abril pasado el diseño y construcción de un nuevo grupo de receptores de vanguardia que permitirán que el telescopio acceda a una parte del espectro de luz que actualmente no puede estudiar.

Cómo las estrellas y sistemas planetarios se formaron en nuestra galaxia. Aunque por ahora solo cuenta con la mitad de sus 66 antenas definitivas ya instaladas en el alto sitio del llano de Chajnantor,  (ver anuncio de ALMA), ALMA ya está operando y haciendo observaciones científicas con una configuración parcial (ver comunicado de prensa de ALMA sobre Ciencia Inicial y sobre primeros resultados científicos).

ALMA observa el universo en ondas de radio: luz que es invisible para nuestros ojos. El débil brillo proveniente del espacio es captado por las antenas de ALMA y enviado a receptores que transforman esa débil radiación en una señal eléctrica. Los nuevos receptores podrán detectar radiación electromagnética en longitudes de onda cercanas a 1,4 y 1,8 milímetros, uno de los rangos del espectro para los cuales la atmósfera terrestre es parcialmente transparente, lo que permite a la luz alcanzar las antenas de ALMA. Estas longitudes de onda corresponden a frecuencias de radio de entre 163 y 211 Gigahertz.

El proyecto estará a cargo de dos socios regionales de ALMA. El Observatorio Europeo Austral (ESO, en su sigla en inglés) supervisará el desarrollo de los receptores enfriados con tecnología criogénica y fabricados por la Escuela de Investigación Astronómica de los Países Bajos (NOVA) en colaboración con el Grupo de Desarrollo de Receptores Avanzados del Observatorio Espacial Onsala, que forma parte de la Universidad Tecnológica Chalmers de Gotemburgo (Suecia). En Norteamérica, el Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (NRAO) fabricará los osciladores de alta precisión que permitirán combinar las señales de los receptores para producir imágenes de alta resolución.

Durante los próximos cinco años, se equipará cada una de las 66 antenas de ALMA con uno de los nuevos receptores de Banda 5. Estos permitirán estudiar las ondas de radio provenientes de algunas de las galaxias más antiguas del Universo y nos ayudarán a comprender cuándo se formaron algunas de las primeras estrellas. También incrementarán la capacidad de los astrónomos de detectar presencia de agua —una molécula fundamental para la vida— en los discos de polvo donde se cree que se forman los planetas, así como en las atmósferas de los planetas y cometas de nuestro propio sistema solar. El agua presente en el espacio puede ser difícil de calcular con precisión a causa de los efectos engañadores al observar a través del vapor de agua presente en la atmósfera terrestre. La forma en que medirán el agua los receptores de Banda 5 de ALMA reducirá en parte estas dificultades.

Seis de estos receptores ya han sido fabricados y entregados a ALMA en virtud del Programa Marco FP6 (Mejoramiento de ALMA) respaldado por la Comisión Europea (CE). Este programa, encabezado por el Grupo de Desarrollo de Receptores Avanzados del Observatorio Espacial de Onsala, en colaboración con el Laboratorio británico Rutherford Appleton, Reino Unido, y ESO, comenzó en 2006. La iniciativa consistió en el diseño, desarrollo, fabricación de prototipos y suministro de estos receptores. En asociación con NOVA se fabricarán otros 67 receptores que operarán a ­- 269 ºC, con lo que habrá un total de 73 receptores para equipar las 66 antenas y guardar algunos de repuesto. Asimismo, se fabricarán 73 osciladores Banda 5 en el Centro Tecnológico de NRAO en Charlottesville, Virginia. Los osciladores se acoplarán a los receptores europeos y se instalarán al interior de las antenas de ALMA.

Enlaces:

Comunicado de prensa de ESO

Comunicado de prensa de Chalmers

NOVA, Escuela de Investigación Astronómica de los Países Bajos

This picture shows one of the first six Band 5 receiver cartridges built for the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Extremely weak signals from space are collected by the ALMA antennas and focussed onto the receivers, which transform the faint radiation into an electrical signal. The Band 5 receivers detect electromagnetic radiation with wavelengths between about 1.4 and 1.8 millimetres (211 and 163 gigahertz).The receivers were originally designed, developed, and prototyped by Onsala Space Observatory’s Advanced Receiver Development group, based at Chalmers University of Technology in Gothenburg, Sweden, in collaboration with the Rutherford Appleton Laboratory, UK, and ESO, under the European Commission (EC) supported Framework Programme FP6 (ALMA Enhancement)

Esta imagen muestra uno de los primeros seis receptores de Banda 5 construidos para el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Las antenas de ALMA captan las señales extremadamente débiles provenientes desde el espacio y las envían a los receptores que transforman esa débil radiación en una señal eléctrica. Los receptores de Banda 5 detectan la radiación electromagnética con longitudes de onda cercanas a 1,4 y 1,8 milímetros, (211 y 163 gigahertz).

Los receptores fueron diseñados originalmente y desarrollados por el Grupo de Desarrollo de Receptores Avanzados del Observatorio Espacial Onsala, que forma parte de la Universidad Tecnológica Chalmers de Gotemburgo (Suecia), en colaboración con el Laboratorio Rutherford Appleton de Inglaterra, y ESO, en virtud del Programa Marco FP6 (Mejoramiento de ALMA) respaldado por la Comisión Europea (CE).

Créditos: Observatorio Espacial Onsala/Alexey Pavolotsky

DSC_0011

Un Warm Cartridge Assembly (WCA) de ALMA que contiene los osciladores de alta precisión y componentes electrónicos necesarios para regular las señales de los receptores. Así como los demás receptores de ALMA, este WCA fue fabricado por el Centro Tecnológico del Observatorio Radioastronómico Nacional ubicado en Charlottesville, Virginia.

Créditos: NRAO/AUI/NSF.

DSC_0055

Acercamiento a un componente crucial de los Warm Cartridge Assembly, un chip amplificador de potencia especialmente diseñado por los ingenieros del NRAO y fabricado por BAE Systems de Nashua, New Hampshire, con un proceso que permite a estos amplificadores trabajar en frecuencias superiores al límite normal de 100 gigahertz de los dispositivos de este tipo disponibles en el mercado.

Créditos: NRAO/AUI/NSF.

 

Contactos:

William Garnier
ALMA Education and Public Outreach Officer
Santiago, Chile
Tel: +56 2 467 6119
Email: wgarnier@alma.cl

Douglas Pierce-Price
ESO ALMA Public Information Officer
Garching, Alemania
Tel: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org

Hans Rykaczewski
Coordinador del Programa de Mejoramiento de ALMA, ESO
Garching, Alemania
Tel: +49 89 3200 6630
Email: hrykacze@eso.org

John Stoke
Assistant Director, Education and Public Outreach
Observatorio Radioastonómico Nacional
Charlottesville, VA, EE.UU.
Tel: +1-434-244-6896
Email: jstoke@nrao.edu