Radiómetro Absoluto para Cosmología, Astrofísica y Emisión Difusa ( ARCADE ) es un programa que utiliza un paquete de instrumentos de globo de gran altitud destinado a medir el calentamiento del universo por las primeras estrellas y galaxias después del Big Bang y buscar la señal de desintegración o aniquilación de reliquias. En julio de 2006 se encontró una potente fuente de radio residual utilizando el radiómetro, aproximadamente seis veces más fuerte de lo que predice la teoría. Este fenómeno se conoce como "rugido espacial" y sigue siendo un problema sin resolver en astrofísica . [1]
ARCADE ha sido financiado por la Dirección de Misiones Científicas de la NASA bajo el programa de Investigación Suborbital de Análisis e Investigación de Astronomía y Física. El programa está compuesto por un equipo dirigido por Alan Kogut del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA . ARCADE fue lanzado desde la Instalación de Globos Científicos Columbia de la NASA en Palestine, Texas , bajo los auspicios de la Oficina del Programa de Globos en la Instalación de Vuelo Wallops . El globo voló a una altitud de 120.000 pies (37 km), observando aproximadamente el 7% del cielo durante sus observaciones. [2]
El instrumento está diseñado para detectar radiación en longitudes de onda de centímetros. [3] La nave contenía siete radiómetros que se enfriaron a 2,7 K (−270,45 °C; −454,81 °F) utilizando helio líquido , con la intención de medir diferencias de temperatura tan pequeñas como 1/1000 de grado contra un fondo que es de solo 3 K (−270,15 °C; −454,27 °F). [4] Las ópticas en el paquete del instrumento se colocaron cerca de la parte superior del matraz de Dewar , lo que las enfrió para evitar que los instrumentos vieran las paredes del contenedor, simplificando así el procesamiento de los datos de observación. Esta elección de diseño requirió el uso de bombas de superfluidos para empapar los radiómetros en helio líquido. El diseño también utilizó calentadores para crear una nube de gas helio, en lugar de usar una ventana (relativamente cálida), lo que también simplificó el procesamiento de los datos de observación. [5]
En 2011, los investigadores de ARCADE 2 informaron: "La corrección de errores sistemáticos instrumentales en mediciones como las de ARCADE 2 es siempre una preocupación primordial. Destacamos que detectamos emisiones residuales a 3 GHz con los datos de ARCADE 2, pero el resultado también se detecta de forma independiente mediante una combinación de datos de baja frecuencia y FIRAS ". [6]
El equipo científico de ARCADE 2 llegó a la siguiente conclusión sobre la emisión residual inesperada a 3 GHz:
Llegamos a la conclusión de que la firma residual se debe a un fondo extragaláctico difuso de emisión de fuentes de radio discretas con propiedades algo diferentes a las del extremo débil de la distribución de fuentes conocidas o a una emisión residual no modelada de nuestra propia galaxia. Aunque creemos que la primera explicación es más probable, no podemos excluir la segunda. [6]
Las ondas de radio tienen frecuencias de 30 Hz a 300 GHz. El término rugido espacial se ha utilizado para indicar la hipótesis de que los resultados de ARCADE 2 indican que el extremo débil real de la distribución de emisiones de fuentes conocidas es significativamente diferente del valor esperado predicho por el modelo Lambda-CDM dadas las fuentes de emisión conocidas.
