ALMA se une a otros observatorios para crear telescopio del tamaño de la Tierra

10 noviembre, 2015

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) continúa ampliando su capacidad y potencia al combinarse con otros telescopios de longitudes de onda milimétricas en Europa y América del Norte en una serie de observaciones de interferometría de línea base muy larga (VLBI, por su sigla en inglés).

Al emplear VLBI, los datos recogidos por dos o más telescopios se combinan para formar un único telescopio virtual con un tamaño igual a la distancia geográfica comprendida entre ellos. En su prueba más reciente, ALMA y otros telescopios formaron un telescopio del tamaño de la Tierra con una resolución extraordinariamente alta.

Este tipo de pruebas son un paso esencial para incluir a ALMA en el proyecto Event Horizon Telescope (EHT), una red mundial de telescopios de longitudes de onda milimétricas que tendrá el poder de estudiar con una precisión sin precedentes el agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea.

Para que ALMA pudiese participar en observaciones de VLBI, tuvo que sumar una nueva capacidad conocida como phased array o conjunto de antenas en fase [1]. Esta nueva versión de ALMA permite a sus 66 antenas funcionar como una sola antena de una superficie de 85 metros de diámetro, para luego ser parte de un telescopio VLBI mucho más grande.

La primera prueba de las capacidades de ALMA para funcionar en VLBI se llevó a cabo el 13 de enero de 2015, al combinarse de manera exitosa con el telescopio Atacama Pathfinder Experiment(APEX), ubicado a unos dos kilómetros del centro del conjunto de antenas de ALMA.

El 30 de marzo de 2015, ALMA alcanzó mayores distancias al enlazarse con el radiotelescopio de 30 metros del Institut de Radioastronomie Millimetrique (IRAM), situado en Sierra Nevada, al sur de España. En conjunto, ambos telescopios observaron el brillante cuásar 3C 273 [2] y los datos obtenidos se combinaron en una sola observación con una resolución de 34 microsegundos de arco. Esto es equivalente a distinguir un objeto de menos de diez centímetros en la Luna, vista desde la Tierra.

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ALMA combinó su poder con los radiotelescopios IRAM y VLBA en observaciones VLBI separadas. Crédito: A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)

La observación más reciente empleando VLBI se realizó entre el 1 y el 3 de agosto de 2015 con seis de las antenas del Very Long Baseline Array (VLBA) del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (NRAO) [3]. Esta combinación de instrumentos formó un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, el que observó el cuásar 3C 454.3, uno de los objetos más brillantes en el cielo, a pesar de encontrarse a una distancia de 7.800 millones de años luz. Estos datos fueron procesados en una primera etapa por NRAO y en el observatorio MIT-Haystack de Estados Unidos, mientras que los análisis posteriores aún siguen siendo realizados por el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn, Alemania.

Los nuevos logros representan un paso más hacia la realización de observaciones interferométricas globales en el marco del programa Global mm-VLBI Array y del proyecto Event Horizon Telescope, en los que ALMA constituye el elemento de mayor tamaño y sensibilidad. La integración de ALMA a la VLBI milimétrica aumentará la sensibilidad y capacidad en la obtención de imágenes de los conjuntos ya existentes de forma muy significativa.

Notas

[1] Los siguientes grupos e instituciones participaron en el proyecto para el conjunto en fase de las antenas de ALMA: Observatorio Radioastronómico Nacional (EE.UU.), Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica (Taiwán), Observatorio Astronómico Nacional de Japón, Observatorio Astrofísico Smithsoniano(EE.UU.), MIT Haystack (EE.UU.), MPIfR (Bonn, Alemania), Observatorio Espacial de Onsala (Suecia), Universidad de Concepción (Chile) y el Joint ALMA Observatory.

[2] Las observaciones llevadas a cabo en marzo se realizaron durante una campaña de observación del proyecto EHT a una longitud de onda de 1,3 milímetros.

[3] El VLBA es un conjunto de diez antenas distribuidas por Estados Unidos, desde Hawái hasta la isla de Santa Cruz. Para esta observación, se utilizaron seis antenas y una longitud de onda de 3 milímetros.

Información adicional

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), laFundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán (NSC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

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