¿Está entrando Europa en la edad de oro de la astronomía?  – Blog de la revista Horizon

¿Está entrando Europa en la edad de oro de la astronomía? – Blog de la revista Horizon

diciembre 10, 2021 0 Por RenzoC

Anteriormente, Europa tenía dos importantes redes colaborativas de astronomía basadas en tierra en las últimas dos décadas, conocidas como OPTICON y RadioNet. Estos se enfocaron en observar fenómenos astronómicos en rangos de longitud de onda separados del espectro electromagnético – el primero en longitudes de onda ópticas, en una porción del espectro que incluye luz visible; y el segundo en longitudes de onda de radio más largas.

Ahora, estos dos dominios de la astronomía se unen en un proyecto llamado OPTICON RadioNet Pilot (ORP), un consorcio de astrónomos de 37 instituciones y 15 países europeos, además de Australia y Sudáfrica.

La iniciativa, que se autodenomina «la red astronómica más grande de Europa», se estableció a la luz de la creciente necesidad de que los astrónomos tengan una gama de conocimientos especializados en diferentes dominios y utilicen técnicas complementarias para comprender los fenómenos. También reúne una veintena de telescopios y conjuntos de telescopios propiedad de los miembros del consorcio, con el objetivo de armonizar métodos y herramientas entre los dos dominios y abrir el acceso físico y virtual a las estructuras.

«Hay algunas personas que son expertas en ambos campos, pero son comunidades diferentes», dijo el Dr. Jean-Gabriel Cuby del Centro Nacional Francés de Investigaciones Científicas (CNRS) y de la Universidad de Aix-Marsella y coordinador del proyecto ORP. “Me formé como astrónomo óptico y otras personas se formaron como radioastrónomos. Ahora, también necesitamos entrenar astrónomos neutrales en longitud de onda ‘.

Explicó que cuanto más se pueden observar los fenómenos en diferentes longitudes de onda, más se puede construir una imagen. «La astronomía de longitudes de onda múltiples se trata de observar en todo el dominio espectral para obtener la mayor cantidad de información posible», dijo. “La luz que recibimos en las longitudes de onda óptica y de radio proviene de diferentes procesos físicos; así que cuanto más miramos en términos de cobertura de longitud de onda, más aprendemos sobre los procesos físicos ”.

El Dr. Cuby dijo que el objetivo es facilitar y acelerar el proceso de obtención de tiempo de telescopio para proyectos que requieren diferentes estructuras, lo que puede ser un proceso largo, facilitando que las personas lleven a cabo proyectos más ambiciosos que antes requerían grandes esfuerzos de gestión.

Las instalaciones de telescopios incluyen LOFAR, una red transeuropea de radiotelescopios de baja frecuencia con sede en los Países Bajos, y EVN, una red de radiotelescopios ubicada principalmente en Europa y Asia, con antenas adicionales en Sudáfrica y Puerto Rico.

Era de los mensajeros múltiples

Dr. Cuby explicó cómo la necesidad de promover la armonización entre dominios está creciendo en la era actual de la llamada astronomía de múltiples mensajeros. Esto implica observar varias partículas «mensajeras», como ondas gravitacionales, neutrinos y rayos cósmicos, que pueden revelar información diferente sobre las mismas fuentes, proporcionando potencialmente una vista sin precedentes del universo y sus orígenes.

La armonización también es fundamental para la astronomía en el dominio del tiempo, que explora cómo los eventos astronómicos varían con el tiempo. Los eventos que se están explorando ahora son a menudo transitorios, y muchos, como las ráfagas rápidas de radio, duran solo unos pocos milisegundos. Por lo tanto, capturar múltiples aspectos requiere un despliegue rápido de telescopios y estructuras, que nuevamente pueden ser ayudados por la colaboración. «Esta astronomía en el dominio del tiempo explotará en los próximos años», dijo el Dr. Cuby. «Esta es verdaderamente la edad de oro de la astronomía».

El profesor Gerry Gilmore, cosmólogo de la Universidad de Cambridge que participa en ORP como coordinador científico de OPTICON, explicó. «Este es el tipo de ciencia que hacemos ahora, donde encuentras algo que suele ser muy variable y muy a menudo transitorio», dijo. ‘Todo acaba muy rápido y no tienes otra oportunidad. Por lo tanto, desea poder aprovechar la gama completa de capacidades potenciales para mirar ese lugar particular en el cielo ahora ‘.

Anteriormente, dijo el prof. Gilmore, capturar un evento transitorio se basó en una enorme cantidad de suerte al buscar en el lugar correcto en el momento correcto, pero ORP ofrece la capacidad de «planificar la suerte» a través de esfuerzos más enfocados entre diferentes investigadores y abre el «espacio de descubrimiento «en astronomía.

« A medida que la tecnología estuvo disponible para comenzar a buscar eventos cada vez más cortos, pronto descubrimos que todos están allí: el universo está lleno de cosas. Y son las cosas más extremas las que suceden más rápido ».

Ondas gravitacionales

Gran parte de esta astronomía de múltiples mensajeros en el dominio del tiempo está en su infancia, pero se está abriendo gracias a los avances en las tecnologías y las nuevas implementaciones de observatorios de vanguardia en todo el mundo.

Un área emergente que ORP espera que pueda ser estimulada por la colaboración es la de las ondas gravitacionales. Detectadas por primera vez en 2015, estas son ondas en el espacio-tiempo formadas por algunos de los eventos más catastróficos del universo, como la colisión de pares de agujeros negros.

Este noviembre, un equipo internacional de astrónomos anunció la detección de un número récord de ondas gravitacionales, agregando 35 nuevas observaciones en el transcurso de aproximadamente seis meses para llevar el total a 90 hasta ahora. Los hallazgos, creen, ayudarán aún más a comprender la evolución del universo y temas como la vida y la muerte de las estrellas.

Con el estudio relacionado que enumera a más de 1.600 autores de todos los rincones del mundo y aprovecha alrededor de 100 instrumentos terrestres y espaciales, incluidos telescopios visibles, infrarrojos y de radio, observatorios de neutrinos y rayos gamma e instrumentos de rayos X, esto refleja la extensa colaboración .que está teniendo lugar en la astronomía moderna.

Uno de los autores, el Dr. Sarp Akcay, físico teórico de la University College Dublin en Irlanda que no participa en el ORP, dijo que la iniciativa ORP parece prometedora para inspirar descubrimientos más rápidos.

«Este tipo de colaboración a gran escala será extremadamente útil para la astronomía de ondas gravitacionales, y más aún para la llamada astronomía de múltiples mensajeros», dijo. «Con más telescopios que se unen a una red global, las observaciones de seguimiento se pueden realizar más rápidamente en el futuro, aumentando nuestro conocimiento de estos eventos».

El profesor. Gilmore dijo, mientras tanto, que aunque el objetivo principal de ORP es inspirar la colaboración en lugar de llevar a cabo investigaciones específicas, un estudio de caso para el proyecto es combinar la búsqueda de agujeros negros en longitudes de onda ópticas y de radio para aprender más sobre él. Más sobre su naturaleza, exactamente qué tan comunes son estos objetos y si las teorías sobre ellos son correctas.

Y dado que se cree que solo la Vía Láctea alberga millones de agujeros negros, que a menudo se forman por la muerte de estrellas masivas, hay mucho por descubrir. «Hay algunos que se han observado en circunstancias muy especiales», dijo el prof. Gilmore. «Así que hemos visto la punta del iceberg, pero esperamos que haya una gran cantidad de ellos».

Visión a largo plazo

Aunque son los primeros días para ORP, que se lanzó en marzo, y la forma exacta en que se desarrolla aún está por verse, el Dr. Cuby y su equipo esperan que el piloto pueda avanzar más adelante a un proyecto sostenible a largo plazo más allá de su duración prevista actual hasta principios de 2025. El objetivo también es permitir el acceso abierto a personas de todo el mundo, ampliando el alcance de la participación de investigadores y países anteriormente subrepresentados.

El profesor. Mientras tanto, Gilmore dijo que las comunidades separadas han ido convergiendo cada vez más en los últimos años, mientras que los proyectos OPTICON y RadioNet ya han establecido sólidas redes de colaboración en sus dominios individuales a lo largo de muchos años. «La comunidad ha cambiado constantemente durante las últimas décadas», dijo. ‘La gente ha formado equipos y ha utilizado una variedad de estructuras para un tema científico determinado. La astronomía de múltiples longitudes de onda es la realidad de la forma en que lo hacemos hoy ‘.

Con el proyecto ORP, dijo: «Ahora, un grupo de científicos jóvenes entusiastas debería poder elegir a su líder, escribir la propuesta y salir del equipo».

El profesor Anton Zensus, coordinador científico de RadioNet en el proyecto ORP, cree que la iniciativa es un «paso crucial» en la promoción del campo de la astronomía que permitirá una imagen mucho más rica del universo.

«El uso de multifrecuencia nos permite comprender mejor los secretos del universo», dijo. ‘ORP permitirá una reacción rápida a fenómenos astronómicos inesperados y transitorios en el cielo, como estallidos de rayos gamma. Nuestro objetivo es obtener una imagen completa que ilumine todos los aspectos del fenómeno ‘.

Dr. Zensus agregó que reunir a las comunidades de radio y óptica para armonizar la astronomía es un «paso crucial para hacerla atractiva para los usuarios de todas las comunidades astronómicas» y ayudar a abrir esta área de la ciencia también a usuarios no especializados. «Un enfoque de múltiples mensajeros profundizará nuestra comprensión de los fenómenos astronómicos y, al mismo tiempo, creará nuevas preguntas y enfoques», dijo.

La investigación en este artículo fue financiada por la UE. Si te gustó este artículo, considera compartirlo en las redes sociales.