Para quienes están familiarizados con los telescopios ópticos, la idea de hacer algo para lograr una mayor resolución con su telescopio puede parecer extraña, si no, prácticamente imposible. La resolución de un telescopio está determinada, entre otras cosas, por su apertura: el diámetro del objeto que recoge la luz (o radiación electromagnética) y, por supuesto, no se puede cambiar tan fácilmente. Únase al equipo de ALMA, el Atacama Large Millimeter Array, que se ha convertido en el primero en utilizar un receptor de Banda 10 y la separación extrema entre los receptores para mejorar su resolución y poder ver detalles equivalentes a detectar un autobús de 10 metros en la Luna.
El Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (también conocido como ALMA) se basa en tecnología interferométrica que, en sus términos más simples, toma varios telescopios, los vincula y les da la misma resolución que si el instrumento tuviera el mismo diámetro. como la distancia entre los componentes! Si eso te dejó alucinado, déjame explicarte; Consideremos un telescopio de 20 cm en Norwich, Reino Unido, y otro en Nueva York, Estados Unidos. Los telescopios tienen individualmente 20 cm de diámetro y tienen una resolución que depende de eso, pero están separados por 5.263 kilómetros, y si pudieras unirlos como un interferómetro, produciría una resolución equivalente a un telescopio con un diámetro de 5.263 kilómetros. Algo mejor que si trabajaran individualmente.
ALMA no es un telescopio óptico, sino un conjunto de radiotelescopios de 66 instrumentos individuales que miden 12 metros o 7 metros de diámetro y que pueden extenderse a través del desierto de Atacama con más de 16 kilómetros entre receptores. El sistema es una notable asociación internacional entre Estados Unidos, Europa, Canadá, Japón, Taiwán, Corea del Sur y Chile y su instalación cuesta aproximadamente 1.400 millones de dólares. Los receptores se instalaron en los primeros años del siglo XXI y comenzaron a funcionar en 2011, operando a una altitud de 5.000 metros. Operan en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, lo que significa que pueden penetrar nubes de polvo molecular y estudiar los confines más lejanos del universo.
Un equipo del Observatorio Conjunto ALMA en Chile, el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, el Observatorio Nacional de Radioastronomía de Estados Unidos y el Observatorio Europeo Austral llevaron recientemente el conjunto al límite. ¿Cómo puede un telescopio aumentar la resolución? Ampliar su área de recogida y, en el caso del interferómetro, aumentar la distancia de separación entre los receptores, y eso es exactamente lo que hizo el equipo ampliando al máximo la separación entre los receptores. También pudieron utilizar receptores de Banda 10, lo que le dio a ALMA la capacidad de alcanzar frecuencias de hasta 950 GHz, la más alta posible.
Sin embargo, los receptores de Banda 10 no son particularmente nuevos: están disponibles en ALMA desde 2014 pero nunca antes se habían utilizado. El equipo necesitaba utilizar una técnica relativamente nueva llamada calibración banda a banda, que implica cancelar las fluctuaciones de la atmósfera observando el objeto de calibración en ondas de baja frecuencia mientras el objeto objetivo se observa en alta frecuencia. Utilizaron esta técnica para observar con éxito la estrella R Leporis en la Vía Láctea, y los resultados acaban de publicarse en el Astrophysical Journal en un artículo titulado “Campaña de línea de base larga de alta frecuencia de ALMA 2021: Imágenes submilimétricas de mayor resolución angular de la estrella rica en carbono R Lep«.
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