Comienza la construcción de la matriz de kilómetros cuadrados

En dos ceremonias inaugurales hoy en Sudáfrica y Australia, los líderes del proyecto marcaron oficialmente el inicio de la construcción de lo que será el radiotelescopio más grande jamás construido. Apodado el Observatorio de matriz de kilómetros cuadrados (SKAO), en referencia al área total que cubrirán las antenas y los platos cuando estén completos, el telescopio no es un detector sino un grupo de ellos conectados a través de dos continentes utilizando una técnica conocida como interferometría (la misma técnica que utiliza). Telescopio de horizonte de eventosque tomó la primera imagen de un agujero negro en 2019).

La parte australiana de la matriz, llamada SKA-Low, está diseñada para detectar frecuencias tan bajas como 50 a 350 MHz, mientras que la matriz sudafricana, SKA-Mid, administrará frecuencias de 350 MHz a 15,4 GHz. SKA-Low eventualmente constará de 131,000 antenas, cada una de dos metros de altura y que se asemejan a árboles de Navidad, mientras que SKA-Mid tomará la forma de 197 grandes platos.

Uno de los radiotelescopios existentes más potentes del mundo, MeerKAT, se integrará en SKA-Mid cerca del final del desarrollo. Los 64 platos MeerKAT en realidad se construyen en el sitio de Sudáfrica.

Seis países más han firmado SKAO como socios: China, Italia, los Países Bajos, Portugal, Suiza y el Reino Unido, y muchos más están considerando la posibilidad de convertirse en miembros en los próximos años.

Imagen compuesta de futuros telescopios SKA, futuras antenas SKA-Mid combinadas con antenas MeerKAT existentes en Sudáfrica y futuras estaciones SKA-Low combinadas con modelos AAVS2.0 existentes en Australia. Crédito: SKAO.

Concebido por primera vez a principios de la década de 1990, el concepto SKAO ha estado en desarrollo durante décadas, por lo que la fiesta de hoy ha tardado mucho en llegar para muchos de los investigadores involucrados.

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Al anunciar el inicio de la construcción en Sudáfrica, la presidenta del consejo de SKAO, la Dra. Katherine Cezarski, dijo: «El proyecto SKA se ha estado gestando durante muchos años. Hoy, nos reunimos aquí para celebrar otro capítulo importante en el viaje de 30 años que hemos juntos Un viaje para ofrecer la mayor ciencia de herramientas del mundo.

Pero todavía queda un largo camino por recorrer antes de la primera luz.

Se espera que la construcción continúe durante otra década, y la primera «prueba de concepto» aparecerá en 2024, cuando seis estaciones australianas y cuatro platos sudafricanos se pondrán en línea para la prueba. Para 2028, el área de montaje alcanzará cerca de 500.000 metros cuadrados, la mitad del kilómetro cuadrado asignado finalmente al proyecto. Cuando finalmente esté terminado, será el radiotelescopio más poderoso del mundo.

Los objetivos científicos de SKAO son tan ambiciosos como el propio proyecto de construcción. Si bien los astrónomos de cualquier país podrían postularse para observar la hora, gran parte del período de observación inicial del telescopio se asignaría a un grupo predeterminado. Objetivos científicos de alta prioridad. La Junta Directiva de SKAO ha establecido 44 objetivos principales en ocho categorías. Estas categorías son:

El amanecer cósmico y la era de la reionización

Las prioridades científicas en esta categoría incluirán el estudio de la época de reionización, una etapa en el universo primitivo unos 400 millones de años después del Big Bang, cuando el plasma denso y caliente se extinguió y aparecieron los primeros objetos brillantes, ionizando los gases primordiales. El Square Kilometre Array será el primer telescopio lo suficientemente potente como para ver claramente esta era temprana de iluminación.

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púlsares

SKAO realizará un estudio detallado de los púlsares en el cielo nocturno, dando a los astrónomos un tamaño de muestra mucho mayor para trabajar que el que está disponible actualmente. Los púlsares (estrellas de neutrones en rotación) son increíblemente útiles para probar la gravedad en situaciones extremas. Sería particularmente emocionante encontrar un púlsar orbitando un agujero negro, lo que permitiría probar los principios básicos de la teoría de la gravedad.

Bienvenidos

HI significa gas de hidrógeno ordinario, que es el elemento más abundante en el universo. Constituye gran parte del medio interestelar, y las observaciones de la línea de hidrógeno pueden informarnos sobre la formación de galaxias fuera de la nuestra, la formación de estrellas más cercanas a casa y la gran estructura del universo (la red cósmica).

transitorios

Esto se refiere al estudio de eventos astronómicos de corta duración, que suelen ser ráfagas de alta energía que duran desde menos de un segundo hasta quizás semanas o meses antes de desvanecerse. Los objetivos de esta categoría incluyen la observación de fusiones de agujeros negros en el espectro electromagnético simultáneamente con detectores de ondas gravitacionales, la observación de estallidos de rayos gamma y la solución del problema de los bariones faltantes (que parece que hay menos materia normal, la materia de la que estamos hechos tú y yo). – de lo esperado en el universo).

cuna de la vida

Esta categoría se refiere al estudio de exoplanetas que pueden contener vida, incluida la búsqueda de inteligencia extraterrestre a través de la impresión técnica y la medición de la abundancia de moléculas prebióticas en otras partes del universo.

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magnetismo

Los estudios de magnetismo de SKAO se ocupan de los campos magnéticos a gran escala. Los investigadores esperan comprender cómo los campos magnéticos dan forma a la red cósmica y, en gran medida, a la estructura de la materia y la energía en el universo.

Cosmología

Los objetivos de la cosmología se centran en las grandes preguntas sobre el universo y su formación, incluido el mapeo de la materia oscura/energía oscura en radiofrecuencias, la prueba de la relatividad general con mediciones de alta resolución y el mapeo de las condiciones iniciales de la materia en el universo.

continuidad

El continuo se refiere al espectro de un objeto en un rango de longitudes de onda. En este contexto, SKAO estudiará la formación de estrellas, así como el papel de los agujeros negros en la formación de galaxias. También buscarán los efectos de las lentes gravitatorias para investigar la materia oscura y las partes del universo con alto desplazamiento al rojo (es decir, muy antiguas).

Haciendo realidad los binoculares SKA: el próximo capítulo (SKAO).

También se incluye en la última categoría el reconocimiento de la posibilidad de eventos astronómicos raros o fortuitos. Como una herramienta que escanea el cielo nocturno a gran escala, en lugar de apuntar a objetos específicos, SKAO tiene una amplia oportunidad de capturar eventos inesperados y objetos únicos por accidente. Uno de los desafíos técnicos para hacer realidad SKAO es desarrollar el poder de procesamiento para extraer a través de los bloques de datos que recopila y seleccionar objetos de interés potencial.

Finalmente, SKAO promete marcar el comienzo de una nueva era emocionante en la radioastronomía. Todavía es pronto, y la «primera luz» está a años de distancia, pero la gran cantidad de información que SKAO podrá recopilar una vez finalizado es suficiente para hacer que cualquier fanático de la astronomía se sienta mareado.

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Informe SKAO sobre hallazgos científicos prioritarios (Consulte el Apéndice A para obtener un desglose detallado de cada prioridad).

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