Compartiendo el Grupo de Telescopios Allen

Por :Jesús Canive

Aunque en un principio nos mostramos reticentes, pronto descubrimos que compartir puede ser mutuamente beneficioso, se puede aplicar a muchas situaciones.

Peter Backus, Director de Programas de Observación, Instituto SETI

Compartir es algo que aprendemos desde niños. Si usted es de los que creció con más hermanos probablemente su madre le animó a que les dejara jugar con sus juguetes. Aunque en un principio nos mostramos reticentes, pronto descubrimos que si les dejamos jugar con nuestros juguetes, después nosotros podremos jugar con los suyos. La moraleja, compartir puede ser mutuamente beneficioso, se puede aplicar a muchas situaciones, incluso cuando crecemos.

El Grupo de Telescopios Allen (Allen Telescope Array, ATA) es el primero de una nueva generación de radiotelescopios. Supone una ruptura radical con el modelo tradicional de diseño y construcción de radiotelescopios. El ATA en su conjunto, con 350 discos de seis metros cada uno, estará entre los telescopios completamente orientables más grandes del mundo. Cuando se combinan las señales de las 350 antenas en un único conjunto de sistemas de proceso, el grupo se transforma en 16 telescopios virtuales, cada uno de ellos con la sensibilidad* de una antena de 114 metros de diámetro y el poder resolutivo de una antena de 900 metros. Estos telescopios virtuales denominados haces pueden orientarse hacia cualquier punto dentro del campo de visión del los discos de seis metros. Otro sistema de proceso llamado correlacionador (correlator) funciona como una radio-cámara que puede formar una imagen de todo el campo de visión. El ATA tendrá dos correlacionadores. Igualmente será capaz de operar en un rango de frecuencias más amplio que cualquier otro telescopio en el mundo, procesando simultáneamente cuatro bandas de frecuencia independientes. Esto proporciona al ATA el potencial de uso de dieciocho proyectos distintos de forma simultánea.

Nuestro objetivo a largo plazo es obtener el máximo de este potencial de simultanear proyectos. Esto supondrá un gran desafío, dado que cada proyecto tendrá necesidades y requerimientos específicos que pueden entrar en conflicto con las necesidades y requerimientos de los otros proyectos. Tendremos que aprender a compatibilizar a la hora de programar proyectos simultáneos. A corto plazo tenemos un objetivo más modesto, simplemente pretendemos ganar experiencia en compartir el telescopio, comenzando con dos proyectos.

Las primeras observaciones con el ATA comenzarán a finales de este año con un grupo de 42 discos diseminados sobre una superficie 300 por 200 metros. Cuando estén combinados formarán hasta dieciséis haces con una resolución angular similar a la de la antena de Arecibo y con la sensibilidad* de la NRAO de 140 pies (ambas antenas fueron utilizadas en el Proyecto Phoenix.) También tendremos disponible un correlacionador que procesará las señales de los discos para formar una imagen de casi 3000 píxels. Cada píxel será captado en más de mil “colores” de radiofrecuencia, este espectro de radio muestra la cantidad de emisión en cada una de las frecuencias. A 1420 MHz, que es la frecuencia de emisión de los átomos de hidrógeno, el correlacionador mostrará un área circular de 2.5 grados, cinco veces el ancho angular de la Luna.

El primer proyecto del Instituto SETI para el ATA será la inspección de una región alrededor del centro de nuestra galaxia. Hemos seleccionado esta región porque, para nuestra búsqueda, tiene la densidad de estrellas más alta. Además esta parte del cielo es también interesante para el otro proyecto de radioastronomía, por lo tanto es un buen lugar para empezar a compartir el telescopio. A diferencia del Proyecto Phoenix que toma como objetivo estrellas específicas, esta inspección cubrirá un área amplia observando todas las estrellas que haya en cada línea de visión. Mediante la utilización de una versión modificada del sistema de búsqueda desarrollado por Phoenix, utilizaremos hasta tres haces a la vez.

Actualmente estamos considerando las opciones para ver hacia qué posiciones debemos orientar el conjunto de antenas para dar una buena cobertura tanto al área inspección SETI como a la obtención de imágenes. Con frecuencias relativamente bajas, como 1420 MHz, no existe problemas para compartir el uso del ATA. Como se puede ver en la Figura 1, el campo de visión es amplio. El modo de operar más simple para SETI es mantener el conjunto orientado a un punto en el cielo durante varias horas y mover los haces. Esto permitirá al correlacionador obtener una imagen de larga exposición del campo de visión. Sin embargo, sería científicamente útil obtener imágenes de esta parte de la galaxia en otras frecuencias. La Figura 1 muestra el campo de visión a 5000 MHz. Para poder cubrir un área igual al de 1420 MHz, las antenas tendrán que ser reposicionadas. Esto complica la programación de las observaciones SETI, pero también proporciona una oportunidad de aprender para el futuro cuando trabajen más proyectos compartiendo el ATA.

Figura 1. Sobre una imagen de radio del centro de la galaxia a 330 MHz, hemos dibujado el campo de visión del ATA a 1420 MHz (2.5 grados de diámetro) y, en amarillo, tres haces de 10x3 minutos de arco. Mientras que se producen grupos de tres observaciones SETI cada pocos minutos durante una hora o más, se obtiene una imagen de todo el campo de visión de casi 3000 pílxels y 1000 canales de frecuencia. En azul se muestra el campo de visión para 5000 MHz. La imagen de fondo se ha obtenido de: http://rsd-www.nrl.navy.mil/7213/lazio/GC/

*Nota del Traductor: Del original sensitivity es la capacidad específica de cada receptor de discernir y detectar una señal de radio mínima.