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Matriz muy grande

Uno de los 28 radiotelescopios en mantenimiento en “The Barn” [1]

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.

Características

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]

Actualizar y cambiar el nombre

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]

Ciencia clave

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 de fuentes de radio, incluidos 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]

Historia

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]

Turismo

El reloj solar de radio Bracewell en el recorrido a pie del VLA, visto desde el sur. Bautizado con el nombre de Ronald N. Bracewell , este reloj solar marca en el suelo las posiciones de la sombra de la esfera central (el gnomon ) en diferentes momentos del día y épocas del año. La sombra del 22 de diciembre de 2017 cae muy cerca de la línea del solsticio de invierno y de la marca de la 1:00 p. m. (hora solar). Las otras dos líneas de marcadores al norte del gnomon son para los equinoccios y el solsticio de verano . Las líneas adicionales de marcadores al sur del gnomon marcan las posiciones de las "sombras" de las fuentes de radio Cygnus A y Cassiopeia A. Los postes en la parte posterior del reloj solar se recuperaron del conjunto de radiotelescopios de Bracewell en la Universidad de Stanford , abandonado en 1980, donde los visitantes los habían firmado con cinceles por invitación suya.

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]

La estructura de la vía transversal del VLA, incluida una estación de montaje de antena vacía a la derecha (los tres pilares de hormigón en los que se monta la base triangular de la antena)

Véase también

Referencias

  1. ^ "Antenas VLA y el granero". Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 19 de mayo de 2020 .
  2. ^ "Bienvenidos al Very Large Array". Observatorio Nacional de Radioastronomía .
  3. ^ abc "Visite el VLA". public.nrao.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  4. ^ "¡Bienvenidos al Very Large Array!". vla.nrao.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  5. ^ Holley, Joe (29 de mayo de 2008). "Hein Hvatum, 85; diseñó un telescopio para los cielos". The Washington Post . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  6. ^ "Very Large Array". Observatorio Nacional de Radioastronomía . El Observatorio Nacional de Radioastronomía.
  7. ^ "Configuraciones del VLA". Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 8 de agosto de 2023 .
  8. ^ "Planes de configuración y fechas límite de propuestas — Sitio web de Science". science.nrao.edu . Consultado el 8 de agosto de 2023 .
  9. ^ ab "Una descripción general del Very Large Array". vla.nrao.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  10. ^ "Very Long Baseline Array" (Matriz de línea de base muy larga). science.nrao.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  11. ^ "Nuevo radiotelescopio de México busca nuevo nombre". ABC News . Associated Press. 14 de octubre de 2011. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2011.
  12. ^ Palmer, Jason (15 de octubre de 2011). "El telescopio Very Large Array recibe un nuevo nombre en una convocatoria pública". BBC News . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  13. ^ Finley, Dave. "Telescopio icónico renombrado en honor al fundador de la radioastronomía". NRAO.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  14. ^ Finley, Dave. "El famoso radiotelescopio recibe oficialmente un nuevo nombre". NRAO.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  15. ^ Taylor, Jim, ed. (2016). Comunicaciones en el espacio profundo. John Wiley & Sons. pág. 67. ISBN 978-1-119-16902-4.
  16. ^ Gray, Robert H.; Mooley, Kunal (14 de febrero de 2017). "Una búsqueda VLA de señales de radio de M31 y M33". The Astronomical Journal . 153 (3): 110. arXiv : 1702.03301 . Bibcode :2017AJ....153..110G. doi : 10.3847/1538-3881/153/3/110 . S2CID  119376407.
  17. ^ Murphy, Davis. "VLA Sky Survey". Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 30 de septiembre de 2017 .
  18. ^ ab Barbuzano, Javier (26 de septiembre de 2017). «Iconic Radio Telescope Begins 7-year Search for New Objects» (El icónico radiotelescopio comienza una búsqueda de siete años de nuevos objetos). Sky & Telescope . Consultado el 30 de septiembre de 2017 .
  19. ^ Tucker, Wallace; Tucker, Karen (1986). Los investigadores cósmicos: los telescopios modernos y sus creadores . Harvard University Press. ISBN 0674174356.
  20. ^ Mondout, Patrick. "La tripulación curiosa casi estrella el DC-10". Archivado desde el original el 8 de abril de 2011. Consultado el 21 de noviembre de 2010 .
  21. ^ Harden, Paul (5 de junio de 2010). "Aircraft Down". El Defensor Chieftain . Archivado desde el original el 15 de agosto de 2020. Consultado el 24 de octubre de 2018 .
  22. ^ "Filmación de contactos en el Very Large Array". www.qsl.net . Archivado desde el original el 26 de junio de 2024 . Consultado el 11 de septiembre de 2024 .
  23. ^ "Más allá de lo visible: la historia del Very Large Array". Observatorio Nacional de Radioastronomía . Archivado desde el original el 25 de febrero de 2024. Consultado el 11 de septiembre de 2024 .
  24. ^ "Radiotelescopios en la nueva película". www.nsf.gov . Archivado desde el original el 2024-01-03 . Consultado el 2024-09-11 .
  25. ^ "El Proyecto del Very Large Array Expandido: Un Radiotelescopio para Resolver la Evolución Cósmica". aoc.nrao.edu . Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 24 de marzo de 2015 .
  26. ^ Nott, Robert (10 de junio de 2023). "Very Large Array cada vez más grande". Santa Fe New Mexican . Consultado el 19 de junio de 2023 .
  27. ^ Begay, Mesha (13 de junio de 2023). "Very Large Array se expandirá de 27 antenas a 260". KOB.com . Consultado el 19 de junio de 2023 .
  28. ^ "Visite el Very Large Array". Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 8 de agosto de 2023 .
  29. ^ "El VLA Explorer". Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 30 de septiembre de 2017 .
  30. ^ "Últimas actualizaciones sobre las medidas de COVID-19 de NRAO, ALMA, GBO - Observatorio Nacional de Radioastronomía". 2020-03-13. Archivado desde el original el 2020-10-03 . Consultado el 2020-10-03 . ¡Todas nuestras instalaciones están CERRADAS al público!
  31. ^ "Últimas actualizaciones sobre las medidas de COVID-19 de NRAO, ALMA y GBO - Observatorio Nacional de Radioastronomía". 28 de septiembre de 2022. Archivado desde el original el 8 de octubre de 2022. Consultado el 3 de octubre de 2022 .

Enlaces externos