La Red de Interferómetros Vinculados por Radio de Elementos Múltiples ( MERLIN ) es un conjunto de interferómetros de radiotelescopios repartidos por Inglaterra . El conjunto está gestionado desde el Observatorio Jodrell Bank en Cheshire por la Universidad de Manchester en nombre de Investigación e Innovación del Reino Unido . [1] [2] [3]
El conjunto consta de hasta siete radiotelescopios e incluye el Telescopio Lovell en Jodrell Bank, Mark II , Cambridge, Defford en Worcestershire , Knockin en Shropshire y Darnhall y Pickmere (anteriormente conocido como Tabley) en Cheshire . [4] [5] La línea de base más larga es, por tanto, de 217 km y MERLIN puede funcionar en frecuencias entre 151 MHz y 24 GHz . A una longitud de onda de 6 cm (frecuencia de 5 GHz), MERLIN tiene una resolución de 40 milisegundos de arco , comparable a la del HST en longitudes de onda ópticas. [ cita necesaria ]
Algunos de los telescopios se utilizan ocasionalmente para observaciones de la Red Europea VLBI (EVN) y de Interferometría de Línea de Base Muy Larga (VLBI) con el fin de crear un interferómetro con líneas de base aún más grandes, proporcionando imágenes con una resolución angular mucho mayor .
En 1973, Henry Proctor Palmer sugirió ampliar los enlaces de interferómetro que ya estaban instalados en Jodrell Bank en ese momento, lo que inició la planificación del conjunto de telescopios. [6] [7] La construcción comenzó en 1975. [7] El sistema originalmente se llamaba oficialmente MTRLI (Interferómetro vinculado por radio multitelescopio), pero comúnmente se lo conocía con el nombre más simple de MERLIN. Originalmente constaba del Telescopio Lovell de 76 m o del Mark II de 25 m , junto con el Mark III de 25 m en Wardle, el de 85 pies en Defford y un nuevo telescopio en Knockin. Este nuevo telescopio fue fabricado por E-Systems y se construyó basándose en el diseño de los telescopios del Very Large Array , que también estaba siendo construido al mismo tiempo por E-Systems. [8] [9]
La construcción del nuevo telescopio, la instalación de enlaces de comunicación por microondas y la construcción del correlador se denominaron conjuntamente "Fase 1" del proyecto MERLIN, cuya financiación fue aprobada el 30 de mayo de 1975. [10] La construcción del nuevo El telescopio comenzó a funcionar el 9 de julio de 1976 y se completó el 8 de octubre de 1976. El telescopio fue controlado remotamente por primera vez desde Jodrell en enero de 1977. [11] Los enlaces de microondas se instalaron en mayo de 1978. [12] Las primeras observaciones utilizando el sistema: mediciones de 30 fuentes de radio distantes – se tomaron en enero y febrero de 1980. [13] El coste final de la fase 1 del sistema fue de 2.179.000 libras esterlinas (1976). [13]
Se agregaron dos telescopios adicionales en la Fase 2 del proyecto, junto con sus enlaces de radio con Jodrell Bank. Si bien originalmente se propuso que uno de los telescopios estuviera ubicado en Jodrell Bank y el otro en Darnhall, los dos finalmente se ubicaron en Pickmere (también conocido como Tabley) y Darnhall. Los dos telescopios eran los mismos que el de Knockin. La construcción de ambos telescopios comenzó el 9 de abril de 1979 y se completó el 31 de octubre de 1979. El telescopio Pickmere se conectó al MTRLI por primera vez el 20 de julio de 1980, seguido por el telescopio Darnhall el 16 de diciembre de 1980. La segunda fase se completó formalmente. el 31 de diciembre de 1981, y había costado 3.142.210 libras esterlinas. [14]
La línea de base más larga de MTRLI era de 134 km, entre Pickmere y Defford. [8] El primer mapa producido por el conjunto se publicó el 6 de noviembre de 1980. [7] En los dos primeros años de funcionamiento (1980-1982), el conjunto se utilizó para observar en frecuencias de 408 MHz (con un poder de resolución de 1 segundo de arco ), 1666 MHz (0,25 segundo de arco) y 5 GHz (0,08 segundo de arco). [15]
Cuando la superficie del Mark II fue reemplazada en 1987, pudo usarse junto con los tres telescopios de E-systems en la frecuencia de 22 GHz, expandiendo el MTRLI en esa frecuencia. [8] Uno de los platos de 18 m del Telescopio de una Milla se utilizó temporalmente en MTRLI desde 1987 hasta el otoño de 1990, lo que mejoró enormemente su resolución. [dieciséis]
MTRLI pasó a llamarse MERLIN a principios de la década de 1990, y poco después, la incorporación de la antena Cambridge de 32 m especialmente diseñada en 1991 aumentó tanto la sensibilidad como la resolución angular del conjunto. El conjunto también tenía un nuevo correlador y nuevos receptores refrigerados, y algunos de los enlaces de microondas entre los telescopios se mejoraron para que el conjunto pudiera observar ambos lados de la polarización. [17]
Desde 1996 se instalaron carruseles para los diferentes receptores de cada uno de los telescopios de E-systems y del telescopio Mark II (el telescopio de Cambridge ya tenía instalado un sistema de este tipo), proporcionando agilidad de frecuencia. En 1997 y 1998, se realizaron por primera vez observaciones de doble frecuencia (5 y 22 GHz) con el conjunto. [17]
Hay planes para construir un telescopio en Irlanda que se agregaría al conjunto. [18]
MERLIN utilizó enlaces de microondas para enviar datos astronómicos desde las estaciones remotas. Estos enlaces tenían un ancho de banda limitado por lo que gran parte de los datos se desperdiciaban. Para aumentar la sensibilidad del telescopio, los enlaces fueron reemplazados por enlaces de fibra óptica con un ancho de banda de 4 GHz, en comparación con el límite original de 30 MHz, aumentando la sensibilidad del conjunto en un factor de aproximadamente 30. Este gran aumento en datos significaban que el antiguo correlador ya no era capaz de hacer frente, por lo que se construyó un nuevo correlador que es capaz de procesar más de 200 Gbit/s. [21]
Otro avance importante que forma parte de la actualización es la flexibilidad de frecuencia: la capacidad de alterar la banda de observación de todo el conjunto en cuestión de minutos utilizando carruseles giratorios de receptores. Algunos telescopios del conjunto ya tenían esta capacidad, mientras que el resto requirió la visita de un ingeniero para cambiar el receptor. Cuando e-MERLIN entre en funcionamiento [ necesita actualización ], el telescopio podrá cambiar rápidamente entre 1,4, 5, 6 y 22 GHz. Esto es necesario para aprovechar las condiciones óptimas para las observaciones de alta frecuencia donde las condiciones atmosféricas pueden afectar gravemente los resultados. [ cita necesaria ]
El trabajo de actualización de e-MERLIN comenzó en mayo de 2004 y se completó en 2009. [22] [23]
El 6 de marzo de 2008, el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas ( STFC ) anunció que el proyecto (e-MERLIN/ JIVE ) estaba en riesgo debido a un déficit de 80 millones de libras esterlinas en su presupuesto. Esto se debió a las recomendaciones iniciales del Comité Científico de Física de Partículas, Astronomía y Física Nuclear (PPAN), que había catalogado el proyecto como de "menor prioridad". A raíz de las preocupaciones de que las recomendaciones del PPAN no representaban adecuadamente las prioridades astronómicas del Reino Unido, [24] el STFC estableció una revisión de consulta más amplia que involucró a varios paneles asesores para cambiar las prioridades del programa STFC . [25] El Panel Consultivo de Astronomía Terrestre recomendó entonces que e-MERLIN debería cambiarse de la banda más baja ("prioridad más baja") a la segunda más alta, añadiendo que "e-Merlin podría ser una instalación líder a nivel mundial hasta bien entrado el próxima década" y "e-Merlin ofrecía un enorme potencial tanto para los usuarios tradicionales de radioastronomía del Reino Unido como, lo que es más importante, para una comunidad más amplia". [26]
El 8 de julio de 2008, STFC presentó su versión final de la revisión programática en una reunión municipal en la Royal Society afirmando: "Dada la importancia estratégica de e-MERLIN para el futuro de la radioastronomía del Reino Unido y para el proyecto SKA, altamente calificado, estamos trabajando con la Universidad de Manchester y otras partes interesadas para encontrar una manera viable en la que las operaciones de e-MERLIN puedan ser respaldadas en el mediano plazo sobre una base de costos compartidos. Hemos previsto que el apoyo de las operaciones del STFC esté disponible para facilitar dicha solución. ". [27]
Entre muchas otras cosas, MERLIN se ha utilizado para observar:
El telescopio también se puede utilizar para astrometría de alta precisión . [30] En 1998, MERLIN junto con el Telescopio Espacial Hubble descubrieron el primer anillo de Einstein . [31] El telescopio también se ha utilizado en combinación con el VLA para llevar a cabo un análisis de lentes débiles . [32]
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