El Mapa Evolutivo del Universo (EMU, por sus siglas en inglés) es un gran proyecto que utilizará el nuevo telescopio ASKAP para realizar un censo de fuentes de radio en el cielo. Se espera que el EMU detecte alrededor de 70 millones de fuentes de radio. [1]
La mayoría de estas fuentes de radio serán galaxias a millones de años luz de distancia, muchas de las cuales contienen agujeros negros masivos , y algunas de las señales detectadas se habrán enviado menos de 500 millones de años después del Big Bang , que creó el universo hace 13.700 millones de años. A diferencia del NVSS, que detectó principalmente núcleos galácticos activos , la mayor sensibilidad del EMU significa que aproximadamente la mitad de las galaxias detectadas serán galaxias formadoras de estrellas.
El objetivo científico principal de EMU es tratar de comprender cómo se formaron las estrellas y las galaxias y cómo evolucionaron hasta su estado actual. El censo de 70 millones de galaxias detectado por EMU representará a las galaxias en todas sus diferentes etapas de evolución, de modo que se puedan colocar en secuencia, lo que permitirá el estudio de cómo cambian sus propiedades a medida que evolucionan. EMU podrá sondear galaxias formadoras de estrellas hasta un desplazamiento al rojo de aproximadamente 1, núcleos galácticos activos hasta el borde del universo observable , y sin duda descubrirá nuevas clases de objetos.
EMU fue elegido (junto con WALLABY) como una de las dos propuestas mejor clasificadas para ASKAP de un campo inicial de 39 expresiones de interés. [2] EMU es un proyecto internacional y el equipo de EMU está formado por más de 400 astrónomos en 21 países.
Además de la planificación y realización de la encuesta de radio en sí, el proyecto EMU también incluye
Proyectos científicos clave , que cumplirán con los objetivos científicos clave de la EMU. Entre ellos se incluyen la evolución de las galaxias, la cosmología, los cúmulos de galaxias, el plano galáctico y las estrellas de radio. [3]
Proyectos de desarrollo , que están desarrollando y optimizando las herramientas necesarias para generar la ciencia a partir de los datos de la EMU. Estos incluyen la extracción de fuentes, [4] la identificación cruzada con catálogos de longitudes de onda múltiples, [5] y la determinación del corrimiento al rojo. Uno de estos proyectos de desarrollo ha dado como resultado la creación del proyecto de ciencia ciudadana Radio Galaxy Zoo . [6]
Proyectos de colaboración , que desarrollan y mantienen colaboraciones con otros grandes proyectos de investigación como Meerkat-Mightee , MWA-GLEAM , LOFAR , SkyMapper , WISE y eRosita .
El proyecto WTF, que extraerá datos de la UEM en busca de descubrimientos inesperados que no están incluidos en los objetivos científicos.
Historia
El proyecto EMU fue propuesto en 2009 por un equipo dirigido por Ray Norris . ASKAP lo clasificó entre los dos primeros de los diez proyectos de Survey Science, con Norris como líder del proyecto y A. Hopkins y N. Seymour como científicos del proyecto. Seymour renunció en 2018 y Norris en 2020. Actualmente, Andrew Hopkins es el líder del proyecto. El equipo EMU ahora tiene más de 400 miembros.
Descripción técnica
EMU es un proyecto de estudio del cielo en radio que utilizará el nuevo telescopio ASKAP para realizar un estudio profundo (~10 microJy rms) del radio continuo que cubrirá todo el cielo austral hasta la declinación +30°. Tendrá unas 40 veces la sensibilidad y seis veces la resolución del NVSS ”, y también será más sensible a la emisión difusa extendida, debido a las líneas de base cortas incorporadas en el conjunto ASKAP.
EMU estudiará todo el cielo visible desde el telescopio ASKAP en campos de 30 grados cuadrados. Cada campo se estudiará en la banda de 300 MHz, desde aproximadamente 1110 a 1410 MHz, en canales de 1 MHz, proporcionando formas espectrales y, a través del proyecto POSSUM [7] , los cuatro parámetros de Stokes y medidas de rotación . Los datos serán procesados casi en tiempo real por el procesador de canalización de ASKAP. Una vez que los datos procesados hayan sido aprobados para el control de calidad por el equipo de EMU, se colocarán en el dominio público. Los componentes de radio se agruparán entonces en fuentes de radio y, cuando sea posible, se compararán con otros datos de múltiples longitudes de onda. Luego se colocarán en el catálogo de valor agregado de EMU (EVACAT), que estará disponible solo para los miembros del equipo de EMU durante un período de propiedad exclusiva antes de ser liberado al dominio público.
CronologíaEl proyecto EMU tiene cinco fases (las fechas son ficticias y dependen del progreso de la construcción y la puesta en servicio)
Estudio de diseño de la fase 1 de la EMU (2008-2015): El estudio de diseño de la EMU examinó cuestiones como la simulación del rendimiento de la alimentación por matriz en fase, el desarrollo de algoritmos de imágenes de alto rango dinámico, la extracción e identificación de fuentes, etc. También lleva a cabo experimentos científicos piloto en campos como ATLAS, SCORPIO y COSMOS, para guiar la ciencia definitiva de la EMU.
Fase 2 del EMU: Puesta en servicio de la versión BETA (2013-2015) El equipo del EMU contribuyó con entusiasmo al proceso de puesta en servicio de ASKAP, incluyendo el uso del Boolardy Test Array (BETA) de 6 antenas para realizar las primeras observaciones, la depuración del telescopio y su procesamiento.
Fase 3 de la EMU: Puesta en servicio del ASKAP-12: En 2016, se entregó un ASKAP listo para la ciencia ("ASKAP-12") con 12 de las 36 antenas equipadas con PAF ADE ("MkII") (además de las seis antenas equipadas con PAF BETA, que no se espera que se utilicen). A continuación se llevó a cabo un período importante de puesta en servicio y depuración del instrumento.
Fase 4 de la EMU: Ciencia inicial: Las primeras observaciones científicas del estudio se realizarán con el conjunto ASKAP-12, a partir de principios de 2016. Se observaron varios proyectos científicos, lo que dio lugar a varios artículos en revistas científicas. Durante este período, las antenas adicionales se equiparon progresivamente con PAF.
Fase 5 de la EMU: estudios piloto. El primer campo piloto de la EMU se observó en 2019-2020 y se publicó un artículo que presentaba los resultados principales. [8] Se han publicado varios artículos científicos, incluido el descubrimiento de los círculos de radio impares .
Fase 5 de la EMU: Ciencia de sondeo completo (2022). Se espera que las observaciones del sondeo de la EMU requieran hasta 5 años de tiempo de telescopio. Se espera que, con el tiempo, los datos de WALLABY puedan combinarse con los datos de la EMU para obtener una imagen del cielo aún más sensible.
Referencias
^ Norris, RP, et al., EMU: Mapa evolutivo del universo, PASA (2015), Volumen 28, Número 2, págs. 215-248. http://adsabs.harvard.edu/abs/2011PASA...28..215N
^ Johnston, S, et al., Science with ASKAP. The Australian square-kilometre-array pathfinder, Astronomía experimental (2008), volumen 22, pág. 151. http://adsabs.harvard.edu/abs/2008ExA....22..151J
^ Umana, G. et al., SCORPIO: un estudio profundo de la emisión de radio del ciclo de vida estelar, MNRAS (2015), Volumen 454, pág. 902. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.454..902U
^ Hopkins, A. et al., El desafío de encontrar datos de fuentes de ASKAP/EMU, PASA (2015), en prensa. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015arXiv150903931H
^ Fan, D. et al., Coincidencia de catálogos de radio con geometría realista: aplicación a SWIRE y ATLAS, MNRAS (2015), 451, 1299. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.451.1299F
^ Banfield, J. et al., Radio Galaxy Zoo: galaxias anfitrionas y radiomorfologías derivadas de la inspección visual, MNRAS (2015), 453, 2326. http://adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.453.2326B
^ Gaensler, B. et al., Survey Science with ASKAP: Polarization Sky Survey of the Universe's Magnetism (POSSUM), Boletín de la Sociedad Astronómica Estadounidense (2010), vol. 42, pág. 515. http://adsabs.harvard.edu/abs/2010AAS...21547013G
^ Norris, RP, et al., Encuesta piloto del Mapa evolutivo del universo, PASA (2021), Volumen 38, pág. 46 https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2021PASA...38...46N
