Una mirada al nacimiento del universo

El telescopio SKA-MPG se está construyendo actualmente en el sitio en Sudáfrica. Crédito: Observatorio de radioastronomía de Sudáfrica (SARAO).

El Square Kilometre Array (SKA) se convertirá en el radiotelescopio más grande de la Tierra. Los investigadores de la Universidad de Bielefeld, junto con el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) y sus socios internacionales, ahora han examinado el telescopio SKA-MPG, un prototipo para la parte del SKA que recibe señales en el rango de frecuencias medias. El estudio, publicado el 24 de julio en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, muestra que el telescopio no solo es un prototipo para probar el diseño de SKA, sino que también puede utilizarse por sí solo para proporcionar información sobre el origen del universo. El Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación (BMBF) está financiando el trabajo en el SKA-MPG a través de un proyecto de investigación conjunto coordinado por la Universidad de Bielefeld.

"El telescopio SKA-MPG en Sudáfrica nos ayudará a comprender el fondo cósmico de la radiación", dice el Dr. Aritra Basu, autor principal del estudio y físico del Grupo de trabajo de astropartículas de física y cosmología de la Universidad de Bielefeld. La radiación de fondo cósmica es la luz en el rango de microondas que se produjo poco después del Big Bang, y su exploración proporciona información sobre el origen del Universo. 'Sin embargo, las mediciones de la radiación de fondo cósmica están distorsionadas por otros efectos en primer plano, como los electrones ultrarrápidos en el campo magnético de la Vía Láctea. Para medir la radiación de fondo cósmico, necesitamos saber más sobre estos efectos. Nuestro estudio muestra que el nuevo telescopio es excelente para investigar la radiación de primer plano con ultra precisión", dice Basu.

El telescopio SKA-MPG fue desarrollado conjuntamente por el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn y MT-Mechatronics GmbH. La abreviatura "MPG" significa la Sociedad Max Planck, que financia el telescopio. El radio telescopio tiene un diámetro de 15 metros y puede recibir señales entre 1,7 y 3,5 GHz. Actualmente se está montando en el desierto de Karoo de Sudáfrica. Gundolf Wieching del MPIfR, líder del proyecto del telescopio, espera su primer uso científico regular en el otoño de 2019.

Un modelo del telescopio SKA-MPG. Crédito: MPIfR / A. Basu et al.

El radiotelescopio está diseñado principalmente como un prototipo para una parte del SKA que recibe señales de un rango de frecuencia de radio medio. Si el prototipo funciona bien en una serie de pruebas, se construirán alrededor de 200 telescopios de este tipo para el SKA en Sudáfrica. El SKA observará frecuencias de radio medias y bajas. Este segundo instrumento constará de miles de pequeñas antenas de radio que se pueden combinar para simular un enorme radiotelescopio. Las dos partes del SKA luego recopilarán Señales de más de un kilómetro cuadrado en Australia y Sudáfrica, de ahí el nombre de 'Square Kilometer Array' o la formación de un kilómetro caudrado. "Incluso con nuestro prototipo, podemos mirar profundamente en el Universo gracias a un diseño inteligente para el telescopio y los nuevos desarrollos en la tecnología de receptor y backend", dice el Dr. Hans-Rainer Klöckner, astrofísico del MPIfR, ' tengo curiosidad por ver qué descubriremos una vez que 200 de estos telescopios estén sincronizados para el SKA'. El SKA se utilizará, por ejemplo, para explorar ondas gravitacionales y energía oscura, o para probar la teoría de la relatividad de Einstein en condiciones extremas.

El SKA será la primera organización científica mundial con ubicaciones en tres continentes: Australia, África y Europa. Además, se están creando centros de datos en todo el mundo. Un desafío especial reside en lidiar con el enorme volumen de datos: el SKA recopilará más de 600 petabytes de datos de observación por año, equivalente a la capacidad de almacenamiento de más de medio millón de ordenadores portátiles.

Las instituciones de investigación alemanas involucradas en el trabajo preparatorio para el SKA se han unido en el 'Consorcio Alemán de Larga Longitud de Onda', incluida la Universidad de Bielefeld. Los proyectos del consorcio también incluyen D-MeerKAT, en el que se está evaluando el prototipo del telescopio SKA-MPG, por ejemplo, el estudio recientemente publicado. El Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania está financiando a D-MeerKAT como un proyecto de investigación conjunto. El profesor Dominik Schwarz, jefe del Grupo de trabajo de astrología de astropartículas de Bielefeld, coordina D-MeerKAT. "Nuestras investigaciones con el telescopio SKA-MPG son una importante contribución independiente a la cosmología moderna: con mucho trabajo y un poco de suerte, podremos abrir una nueva ventana para entender el Big Bang", dice Schwarz.

Fuente: Universidad de Bielefeld,