El Very Large Array ( VLA ) de Karl G. Jansky es un observatorio de radioastronomía de longitud de onda centimétrica en el suroeste de los Estados Unidos. Se encuentra en el centro de Nuevo México, en las llanuras de San Agustín , entre las ciudades de Magdalena y Datil , aproximadamente a 50 millas (80 km) al oeste de Socorro . El VLA comprende veintiocho radiotelescopios de 25 metros (veintisiete de los cuales están operativos mientras que uno siempre está rotando por mantenimiento) desplegados en un conjunto en forma de Y y todo el equipo, la instrumentación y la potencia de cálculo para funcionar como un interferómetro . Cada uno de los enormes telescopios está montado sobre vías de ferrocarril doblemente paralelas, por lo que el radio y la densidad del conjunto se pueden transformar para ajustar el equilibrio entre su resolución angular y su sensibilidad al brillo superficial. [2] Los astrónomos que utilizan el VLA han realizado observaciones clave de agujeros negros y discos protoplanetarios alrededor de estrellas jóvenes , han descubierto filamentos magnéticos y han rastreado movimientos complejos de gas en el centro de la Vía Láctea , han investigado los parámetros cosmológicos del Universo y han proporcionado nuevos conocimientos sobre los mecanismos físicos que producen la emisión de radio .
El VLA se encuentra a una altura de 2120 m (6970 pies) sobre el nivel del mar. Es un componente del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO). [3] El NRAO es una instalación de la Fundación Nacional de Ciencias operada bajo un acuerdo de cooperación con Associated Universities, Inc.
El radiotelescopio está compuesto por 27 antenas independientes en uso en un momento dado más una de repuesto, cada una de las cuales tiene un diámetro de plato de 25 metros (82 pies) y pesa 209 toneladas métricas (230 toneladas cortas ). [4] Las antenas están distribuidas a lo largo de los tres brazos de una vía, en forma de Y (cada una de las cuales mide 21 kilómetros (13 millas) de largo). Utilizando las vías del tren que siguen cada uno de estos brazos (y que, en un punto, se cruzan con la Ruta 60 de EE. UU. en un paso a nivel) y una locomotora elevadora especialmente diseñada ("Hein's Trein"), [5] las antenas pueden reubicarse físicamente en varias posiciones preparadas, lo que permite la interferometría de síntesis de apertura con hasta 351 líneas de base independientes: en esencia, el conjunto actúa como una única antena con un diámetro variable. La resolución angular que se puede alcanzar está entre 0,2 y 0,04 segundos de arco . [6]
Existen cuatro configuraciones de uso común, designadas de la A (la más grande) a la D (la más ajustada, cuando todas las antenas se encuentran a 600 metros (2000 pies) del punto central). El observatorio normalmente pasa por todas las configuraciones posibles (incluidas varias híbridas) cada 16 meses; las antenas se mueven cada tres o cuatro meses. Los cambios a configuraciones más pequeñas se realizan en dos etapas, primero acortando los brazos este y oeste y luego acortando el brazo norte. Esto permite un corto período de mejora de las imágenes de fuentes extremadamente septentrionales o meridionales. [7] [8]
La cobertura de frecuencia es de 74 MHz a 50 GHz (400 cm a 0,7 cm). [9]
El Centro de Operaciones Científicas Pete V. Domenici (DSOC) del VLA está ubicado en el campus del Instituto de Minería y Tecnología de Nuevo México en Socorro, Nuevo México . El DSOC también sirve como centro de control para el Very Long Baseline Array (VLBA), un conjunto VLBI de diez antenas parabólicas de 25 metros ubicadas desde Hawái en el oeste hasta las Islas Vírgenes de los Estados Unidos en el este, que constituye el instrumento astronómico dedicado y de tiempo completo más grande del mundo. [10]
En 2011, un proyecto de modernización que duró una década dio como resultado que el VLA expandiera sus capacidades técnicas en hasta 8000 veces. La electrónica de la década de 1970 fue reemplazada por equipos de última generación. Para reflejar esta mayor capacidad, los funcionarios del VLA pidieron la opinión tanto de la comunidad científica como del público para encontrar un nuevo nombre para el conjunto, y en enero de 2012 se anunció que el conjunto pasaría a llamarse " Karl G. Jansky Very Large Array". [11] [12] [13] El 31 de marzo de 2012, el VLA recibió oficialmente el nuevo nombre en una ceremonia dentro del edificio de ensamblaje de antenas. [14]
El VLA es un instrumento multipropósito diseñado para permitir investigaciones de muchos objetos astronómicos, incluyendo radiogalaxias , cuásares , púlsares , remanentes de supernovas , estallidos de rayos gamma , estrellas emisoras de radio , el sol y los planetas , máseres astrofísicos , agujeros negros y el gas hidrógeno que constituye una gran parte de la Vía Láctea , así como galaxias externas. En 1989, el VLA se utilizó para recibir comunicaciones de radio de la nave espacial Voyager 2 mientras volaba cerca de Neptuno . [15] Se realizó una búsqueda de las galaxias M31 y M32 en diciembre de 2014 a enero de 2015 con la intención de buscar rápidamente billones de sistemas en busca de señales extremadamente poderosas de civilizaciones avanzadas. [16]
Se ha utilizado para llevar a cabo varios estudios de gran envergadura sobre fuentes de radio, entre ellos el NRAO VLA Sky Survey y el Faint Images of the Radio Sky at Twenty-Centimeters .
En septiembre de 2017 comenzó el sondeo del cielo del VLA (VLASS). [17] Este sondeo cubrirá todo el cielo visible para el VLA (80% del cielo de la Tierra) en tres escaneos completos. [18] Los astrónomos esperan encontrar alrededor de 10 millones de objetos nuevos con el sondeo, cuatro veces más de lo que se conoce actualmente. [18]
La fuerza impulsora del desarrollo del VLA fue David S. Heeschen , a quien se le reconoce por haber "sostenido y guiado el desarrollo del mejor observatorio de radioastronomía del mundo durante dieciséis años". [19] El proyecto del VLA recibió la aprobación del Congreso en agosto de 1972 y la construcción comenzó unos seis meses después. La primera antena se colocó en septiembre de 1975 y el complejo se inauguró formalmente en 1980, tras una inversión total de 78.500.000 dólares estadounidenses (equivalentes a 290.000.000 de dólares en 2023). [9] Fue la mayor configuración de radiotelescopios del mundo.
Durante la construcción en 1975, los trabajadores que colocaban las vías para el brazo norte del complejo descubrieron un esqueleto humano al norte de la US-60 . Un año después, los restos fueron identificados como pertenecientes a un pasajero de línea aérea masculino que fue expulsado del vuelo 27 de National Airlines a 39.000 pies (12.000 m) dos años antes, después de que el DC-10-10 que prestaba servicio al vuelo (N60NA) sufriera una falla de motor no contenida , lo que provocó la descompresión de la cabina . [20] [21]
En 1997, el VLA apareció en Contact , la adaptación cinematográfica del libro del mismo nombre escrito por Carl Sagan . [22] [23] [24]
Con el objetivo de actualizar la venerable tecnología de los años 1970 con la que se construyó el VLA, el VLA ha evolucionado hasta convertirse en el Expanded Very Large Array (EVLA). La actualización ha mejorado la sensibilidad, el rango de frecuencia y la resolución del instrumento con la instalación de nuevo hardware en el sitio de San Agustín. Una segunda fase de esta actualización puede añadir hasta ocho antenas adicionales en otras partes del estado de Nuevo México , hasta 190 millas (300 km) de distancia, si se financia. [25]
El Observatorio Magdalena Ridge es un nuevo observatorio ubicado a unas pocas millas al sur del VLA y está dirigido por New Mexico Tech , un colaborador del VLA. En este sitio se está construyendo un interferómetro óptico de diez elementos .
En junio de 2023, el Observatorio Nacional de Radioastronomía anunció que reemplazará las antenas antiguas por 160 nuevas en el sitio, además de 100 antenas auxiliares ubicadas en toda América del Norte. El proyecto, cuyo costo estimado de construcción es de aproximadamente 2 mil millones de dólares y su operación de alrededor de 90 millones de dólares, ampliará enormemente las capacidades de la instalación actual y aumentará la sensibilidad de frecuencia de 50 GHz a más de 100 GHz. La instalación pasará a llamarse " Next Generation Very Large Array ". [26] [27]
El VLA está ubicado entre las localidades de Magdalena y Datil , a unas 50 millas (80 km) al oeste de Socorro, Nuevo México . La ruta 60 de EE. UU. pasa de este a oeste por el complejo. [28]
El sitio del VLA está abierto a los visitantes con entrada paga. [3] Un centro de visitantes alberga un pequeño museo, un teatro y una tienda de regalos. Se ofrece una visita guiada a pie, ya que el centro de visitantes no cuenta con personal de manera continua. A los visitantes que no están familiarizados con el área se les advierte que hay poca comida en el sitio o en los alrededores escasamente poblados; a los que no están familiarizados con el alto desierto se les advierte que el clima es bastante variable y puede permanecer frío hasta abril. [3] Para aquellos que no pueden viajar al sitio, el NRAO creó un recorrido virtual del VLA llamado VLA Explorer . [29]
El sitio del VLA estuvo cerrado a los visitantes desde marzo de 2020 hasta octubre de 2022. [30] [31]
¡Todas nuestras instalaciones están CERRADAS al público!
