Telescopios, radiotelescopios y detectores de ondas gravitacionales

Recientemente, los astrónomos han logrado logros notables. Primero, lograron tomar la primera fotografía directa del mundo de un agujero negro, sobre la cual escribimos en otra parte de este número de MT. Un poco antes, capturaron por primera vez el exoplaneta HR8799e (1) y su atmósfera. Y todo gracias a nuestros sentidos cósmicos.

Como sabes, hay muchos tipos de telescopios, diferenciándose principalmente en lo que disparan. telescopios óptico usan luz visible. rayos x detectar objetos en el rango de longitud de onda más corta que la luz ultravioleta. Telescopios en acción en el infrarrojo utilizar longitudes de onda más largas que la luz visible, y ultravioleta - más corto que la luz visible. Juntos forman nuestra especie cósmica.

el rumor se llama red de radiotelescopios, de las cuales las antenas más grandes tienen un diámetro de hasta medio kilómetro. Trabajan en el campo. Es gracias a la red global de observatorios de este tipo, llamada así, que se obtuvo la ahora famosa imagen del agujero negro masivo en el centro de la galaxia Messier 87.

¿Y tocar el nombre? Bueno, este sentimiento podría compararse con el naciente astronomía de ondas gravitacionales. detectores como LIGO finalmente, sienten las vibraciones del espacio, que se asocia con el tacto.

De Canarias a Sudáfrica

Aunque han pasado diez años, el Gran Telescopio Canarias (GTC) en las Islas Canarias todavía tiene el espejo más grande de todos los telescopios que conocemos.

El espejo principal consta de 36 segmentos hexagonales. El observatorio también está equipado con varios instrumentos de apoyo, como CanariCam, una cámara capaz de estudiar la luz infrarroja de rango medio emitida por estrellas y planetas. CanariCam también tiene la capacidad única de mostrar la dirección de la luz polarizada y bloquear la luz brillante de las estrellas, lo que hace que los exoplanetas sean más visibles.

También leemos a menudo en los medios sobre descubrimientos realizados con un par de telescopios. Kek I y II con espejos de 10 m cada uno, ubicados en el observatorio WM Kecka, cerca de la cumbre del volcán hawaiano Mauna Kea. Los telescopios conectados entre sí forman Interferómetro Keck, siendo uno de los más grandes del mundo.

La Universidad de California y el Laboratorio Lawrence Berkeley comenzaron a desarrollar este equipo en 1977. empresario y filántropo estadounidense Howard B Keck donó $70 millones necesarios para la construcción. La escalada Kek-1 comenzó en 1985.

3. Comparación de tamaños de telescopios terrestres:

1. Telescopio Muy Grande, 2. Telescopio Extremadamente Grande, 3. Telescopios Keck (Keck I y Keck II), 4. Telescopio de Treinta Metros, 5. Gran Telescopio Canario (Gran Telescopio Canarias), 6.º Telescopio Subaru, 7.º Gran Telescopio Sudafricano . , 8º Telescopio de Nueva Tecnología, 9º Telescopio Gigante de Magallanes, 10º Gran Telescopio de Sondeo Sinóptico Grande

La popularidad del observatorio creció y se hicieron donaciones adicionales que permitieron realizar el Keck 2. En 2004, se utilizó aquí el primer sistema láser de óptica adaptativa en un gran telescopio, que crea una mancha estelar artificial útil cuando se mira el cielo como guía. . para corregir la distorsión atmosférica.

Uno de los telescopios ópticos más famosos. Gran Telescopio Sudafricano (SALT), el instrumento óptico terrestre más grande del hemisferio sur, centrado en la investigación espectroscópica. Su espejo principal consta de 91 espejos hexagonales.

Debido a su ubicación, SALT puede tomar fotografías que no están disponibles para los observatorios del hemisferio norte. El telescopio está financiado por un grupo de países formado por: Alemania, Gran Bretaña, Nueva Zelanda, India, Sudáfrica, Estados Unidos y... Polonia.

Otro diseño, conocido no solo en la comunidad astronómica, Gran telescopio de doble lente (Gran Telescopio Binocular, LBT). Ambos espejos del telescopio son monolíticos, cada uno con un diámetro de 8,4 m. La superficie total de espejos es de 111 m2. Por lo tanto, las capacidades del LBT son comparables a las de un telescopio de un solo espejo con un diámetro de 11,8 m.

Subaru, un telescopio japonés que opera en el rango de luz visible e infrarrojo, con la llamada óptica activa, tiene un espejo monolítico con un diámetro total de 8,3 m (de los cuales 8,2 m se utilizan para observación), que se realizó mediante soldadura 55, en su mayoría hexagonales, segmentos. Está equipado con 261 actuadores para compensar cualquier distorsión del espejo. Este instrumento está ubicado en el Observatorio Hawaiano de Mauna Kea.

Seco, transparente y sin gente.

por supuesto, La revisión anterior es solo una introducción a un viaje a la capital de la astronomía mundial, que es la región del desierto de Atacama en Chile. Fue aquí donde se construyeron los complejos de telescopios más grandes y poderosos del mundo. Se ven favorecidos por condiciones naturales como aire extremadamente seco, cielos despejados y poca población..

Así que está, por ejemplo, la parte sur Observatorio Géminis, que consiste en dos telescopios ópticos de 8,1 metros ubicados en dos lugares diferentes de la Tierra. Los telescopios gemelos están diseñados y operados por un consorcio que incluye a EE. UU., Reino Unido, Canadá, Chile, Brasil, Argentina y Australia. uno de los telescopios gemelo del norte (Gemini North, también conocido como el Telescopio Frederick C. Gillette) fue construido en Mauna Kea. Segundo - Casa adosada sur (Géminis Sur) - Erigida a una altura de 2500 m sobre el nivel del mar, en el cerro Cerro Pajón en los Andes chilenos.

Actualmente es considerado el mayor observatorio astronómico óptico. Telescopio muy grande (VLT, Very Large or Large, Telescope), propiedad del Observatorio Europeo Austral (ESO). Se trata de un conjunto de cuatro telescopios ópticos de óptica adaptativa y activa, con un diámetro de espejo de 8,2 m cada uno (2), que se complementan con cuatro telescopios ópticos orientables de 1,8 m de diámetro para estudios interferométricos.

Los grandes telescopios se denominan Antu, Kuyen, Melipal y Yepun, lo que se asocia con la mitología de los indios locales. Además de ellos, el complejo cuenta con un telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) con un diámetro de espejo de 4,1 my un VST (VLT Survey Telescope) con un diámetro de espejo de 2,6 m.

VLT se encuentra en Observatorio Paranal en el cerro del Cerro Paranal (2635 m sobre el nivel del mar), en el desierto de Atacama. La cima de la colina es uno de los lugares más secos de la Tierra. Los cuatro telescopios principales están alojados en edificios con temperatura controlada. Este diseño minimiza los efectos adversos que afectan las condiciones de observación, como la turbulencia de aire en el tubo del telescopio, que puede ocurrir debido a los cambios de temperatura y el viento. Según ESO, el VLT puede "reconstruir imágenes con resolución angular en el rango de milisegundos, equivalente a ver dos faros de automóviles en la Luna desde la Tierra".

Los espejos telescópicos más grandes que operan en la Tierra

• Telescopio de Gran Canaria (GTC): puesta en marcha - 2002-2008 / diámetro - 10,4 m / ubicación - Observatorio del Roque de los Muchachos, Islas Canarias, España

• Telescopio Hobby'ego-Eberly'ego: 1996 / 10 m / Observatorio McDonald, Texas, EE. UU.

• Kek I y II: 1993-1996 / 10 m / Observatorio Mauna Kea, Hawái, EE. UU.

• Gran Telescopio Sudafricano: 2005 / 9,2 m / Observatorio Astronómico de Sudáfrica, Northern Cape, RPA

• Telescopio grande de doble lente: 2004 / 8,4 m / Observatorio Internacional Mount Graham, Arizona, EE. UU.

• Telescopio Subaru (JNLT): 1999 / 8,2 m / Observatorio Mauna Kea, Hawái, EE. UU.

• Antu, Kueyen, Melipal, Yepun (Very Large Telescope, VLT): 1998-2001 / 8,2 m / Observatorio Paranal, Región de Antofagasta, Chile

• Gemelos Norte y Sur: 1999-2001 / 8,1 m / Observatorio Mauna Kea, Hawái, EE. UU. y Cerro Pachón (CTIO), Región de Coquimbo, Chile

• Teleskop MMT (telescopio de espejos múltiples): 2000 R. / 6,5 m / Observatorio Whipple, Arizona, EE. UU.

• Magallanes 1 y 2: 2000-2002 / 6,5 m / Observatorio Las Campanas, Región de Atacama, Chile

Futuro (ligeramente incierto)

La clasificación de los telescopios terrestres más grandes puede revisarse por completo en unos pocos años. Se construirá un edificio de XNUMX metros en Mauna Kea telescopio de treinta metros (TMT) con un presupuesto estimado de $1,4 millones (4). Su apertura prevista (el diámetro del orificio por el que entra la luz) es nueve veces mayor que la superficie de un espejo Keck, y se espera que produzca imágenes con una resolución doce veces mayor que las colocadas en órbita. telescopio espacial Hubble.

4. Visualización de un telescopio de treinta metros en Hawai.

Chile está construyendo una Europa Telescopio extremadamente grande (Extremely Large Telescope, ELT), con una apertura de 39 m (5). Cuando esté operativa, será la estructura más grande de su tipo operando en la región de luz visible en el mundo (6) y.

5. Visualización del Telescopio Extremadamente Grande

Tanto TMT como ELT deberían lanzarse en torno a 2024, aunque en el caso del primero no es en absoluto necesario. El proyecto TMT funciona desde los años 90. Las primeras palas se clavaron en el suelo solo en 2014, y pronto el trabajo se detuvo debido a las protestas de los nativos de Hawái contra la instalación de un telescopio en su montaña sagrada Mauna Kea. Comenzó el litigio. El año pasado, el tribunal supremo de Hawái falló a favor de un permiso de construcción, pero ¿puede continuar?

6. Comparación del tamaño del ELT propuesto con el estadio Etihad de Manchester.

El tercer gigante terrestre planificado es el Telescopio Gigante de Magallanes en el Observatorio Las Campanas en Chile. Su espejo primario constará de siete segmentos de 8,4 m de diámetro cada uno, lo que dará una resolución equivalente a un solo espejo de 24,5 m de diámetro (7).

7. Gran Telescopio de Magallanes - visualización

Hace unos años, se esperaba que GMT comenzara a operar en 2021. Hoy se ha anunciado la fecha en tres años. Los astrónomos dicen que el telescopio será lo suficientemente potente como para darnos una vista directa de los planetas en otros sistemas estelares, detectar la luz de los primeros momentos del universo y posiblemente ayudar a responder las preguntas más importantes de la cosmología moderna, incluida la forma en que se forman las galaxias. materia oscura y energía oscura, así como estrellas después del Big Bang.

Construido en Chile. Gran telescopio de reconocimiento sinóptico (LSST, Great Telescope for Synoptic Surveillance Observing) se basa en la premisa de que los grandes espejos no siempre son la clave para construir el mejor telescopio. Tendrá un espejo con una apertura de “solo” 8,4 m de diámetro (generalmente todavía bastante grande), pero lo compensa en alcance y velocidad. Está diseñado para escanear todo el cielo nocturno en lugar de enfocarse en objetivos individuales, utilizando la cámara digital más grande de la Tierra para capturar videos de lapso de tiempo en color.

Según LSST Corporation, que está construyendo el telescopio con el Departamento de Energía de EE. UU. y la Fundación Nacional de Ciencias, "LSST proporcionará mapas tridimensionales sin precedentes de la distribución de masas en el universo" que podrían arrojar luz sobre la misteriosa energía oscura. que impulsa la expansión acelerada del espacio. También permitirá un inventario completo de nuestro propio sistema solar, incluidos los asteroides potencialmente peligrosos de hasta 100 m de tamaño.La puesta en marcha del dispositivo está prevista para 2022.

Las orejas son más grandes que los ojos.

Uno de los instrumentos astronómicos terrestres más reconocibles del mundo ha estado operando desde 1963 cerca de Arecibo, Puerto Rico. Se trata de un radiotelescopio con un diámetro de antena de 305 m, mucho mayor que el espejo de cualquier telescopio óptico existente o previsto de casi 40 m. paneles de aluminio

La estructura es utilizada en investigación de radioastronomía, atmosférica y de radar por varias instituciones: la Universidad de Cornell, SRI International, USRA y la Universidad Metropolitana de Puerto Rico en colaboración con la Fundación Nacional de Ciencias. El acceso al telescopio se concede a unidades científicas sobre la base de solicitudes revisadas por una comisión independiente. Desde 1963 hasta 2016, el radiotelescopio tuvo el plato único más grande del mundo. Recién en 2016 fue mayor Radiotelescopio RÁPIDO China.

La forma del domo de Arecibo es esférica (no parabólica como la mayoría de los radiotelescopios). Esto se debe a la forma en que el radiotelescopio apunta a la señal: el plato está estacionario, pero el receptor se está moviendo. El propio receptor se colocó sobre una estructura de 900 toneladas, suspendida a una altura de 150 m sobre dieciocho cables, fijados sobre tres soportes de hormigón armado. Los tazones segundo y tercero enfocan las ondas reflejadas en la antena. La movilidad del receptor permite dirigir el radiotelescopio a cualquier punto del cono de 40 grados alrededor del cenit.

El radiotelescopio de Arecibo ha hecho posibles muchos descubrimientos científicos famosos. Gracias a él:

• El 7 de abril de 1964, menos de seis meses después de la puesta en marcha, Mercurio orbitó alrededor del Sol no en 88, sino en 59 días;
• en 1968, el descubrimiento de pulsos de radio periódicos (33 ms) de la Nebulosa del Cangrejo proporcionó la primera evidencia de la existencia de estrellas de neutrones;
• en 1974, Russell Alan Hulse y Joseph Hooton Taylor descubrieron el primer sistema binario de púlsares y con su ayuda probaron la exactitud de la teoría de la relatividad, por la que más tarde recibieron el Premio Nobel de Física;
• en 1990 el astrónomo polaco Aleksander Wolszan midió los periodos de oscilación del púlsar PSR 1257+12, lo que le permitió descubrir los primeros tres planetas extrasolares girando a su alrededor;
• En enero de 2008, se detectaron partículas prebióticas de metamina y cianuro de hidrógeno en la galaxia Arp 220 gracias a observaciones de espectroscopía de radio.

Uno de los instrumentos astronómicos terrestres más grandes son los sistemas de antenas de radio. Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA). Están ubicados en la meseta de Chainantor en los Andes chilenos, a una altura de más de 5 metros. m sobre el nivel del mar El observatorio está ubicado tan alto que los astrónomos que trabajan allí tienen que usar máscaras de oxígeno. Consta de 66 radiotelescopios hechos con precisión que miden 12 y 7 metros de diámetro.ALMA es parte del equipo de Event Horizon que recientemente “vio” un agujero negro.

ALMA opera en el rango de 31,3-950 GHz. Tiene una sensibilidad y resolución mucho más altas que los telescopios de longitud de onda submilimétrica existentes, como el Telescopio James Clerk Maxwell u otras redes de radiotelescopios como Sensor submilimétrico (SMA) Oraz IRAM Meseta de Boer.

La radiación de esta longitud de onda a menudo proviene de los objetos más fríos y distantes del espacio, incluidas las nubes de gas y polvo en las que nacen nuevas estrellas, y de galaxias distantes en el borde del universo observable. El espacio en estas longitudes de onda aún no se ha explorado a fondo, porque las observaciones valiosas requieren instrumentos ubicados en un lugar que garantice no solo buenas condiciones climáticas para las observaciones, sino también una humedad muy baja.

8. Visualización de una matriz de kilómetros cuadrados en Australia Occidental.

Desde hace años se planifica una red de radiotelescopios con una superficie total de 1 km² – Matriz de kilómetros cuadrados (SKA). Se construirá en el hemisferio sur, en Sudáfrica y Australia (8), donde las observaciones de la Vía Láctea son más fáciles y donde la interferencia electromagnética es mínima. Se espera que sean más de 100 mil. antenas de baja frecuencia ubicadas en Australia y cientos de antenas en Sudáfrica. Cuando se complete este conjunto, SKA será el rey de los radiotelescopios, con una sensibilidad 50 veces mayor que cualquier radiotelescopio jamás construido. ¡Tal poder podría estudiar las señales del universo hace 12 mil millones de años! El complejo operará en el rango de frecuencia de 70 MHz a 10 GHz.

Anthony Schinkel, director del consorcio de infraestructura CSIRO SKA, la agencia de investigación australiana que administra el lado australiano del proyecto, dijo a los medios.

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La inversión requiere infraestructura especial, incluyendo la ubicación de 65 mXNUMX. cables de fibra óptica utilizados para transmitir datos desde antenas a dispositivos de supercomputadora SKA.

Se espera que esté operativo en 2030. El observatorio está siendo construido por un consorcio internacional que incluye a Australia, Gran Bretaña, Canadá, China, India, Italia, Nueva Zelanda, Suecia y los Países Bajos, así como a Botswana, Ghana, Kenia y Madagascar. , Mauricio, Mozambique, Namibia y Zambia.

El año pasado, en julio, fue adoptado por Sudáfrica. Red radiotelescópica MeerKAT, un conjunto de 64 antenas en la región semiárida de Karoo. Cada antena tiene un diámetro de 13,5 my juntas funcionan como un único telescopio gigante, diseñado para recoger señales de radio del espacio. En el futuro, pasará a formar parte de la mencionada matriz intercontinental de kilómetros cuadrados. Después del lanzamiento de MeerKAT, los científicos conectaron un poderoso Telescopio óptico MeerLITCHpara el estudio óptico y radioeléctrico simultáneo de los fenómenos espaciales.

Paul Groot, de la Universidad de Radboud en los Países Bajos, dijo a la AFP.

El mencionado radiotelescopio gigante Rápido (9), construido por China en la provincia de Guizhou, tiene un telescopio esférico de XNUMX metros con un diámetro de cuenco aproximadamente igual a treinta campos de fútbol. Al igual que el radiotelescopio de Arecibo, está equipado con una antena principal fija y sensores de ondas móviles sobre su cúpula, de modo que puede estudiar objetos que no están en el cenit y puede analizar objetos más alejados del cenit que el instrumento de Arecibo.

9. Radiotelescopio FAST en China

Rápido opera en el rango de 0,7-3 GHz. El propósito de la investigación del radiotelescopio es la acumulación de hidrógeno neutro en la Vía Láctea y otras galaxias, la detección de púlsares (tanto en nuestra galaxia como más allá), el estudio de moléculas en el espacio interestelar, la búsqueda de estrellas variables y la búsqueda para la vida extraterrestre (en el marco de software SETI). Se espera que FAST sea capaz de detectar transmisiones de señales de civilizaciones extraterrestres a una distancia de más de 1 metro. años luz.

Se espera que FAST se lance a finales de 2019. Sin embargo, recientemente China aprobó un plan para construir otro radiotelescopio aún más grande. Está previsto que comience a operar en 2023.

Los radiotelescopios terrestres más grandes

• Telescopio esférico con apertura de XNUMX m (FAST): puesta en marcha - 2019 (plan) / diámetro de antena parabólica - 500 m / ubicación - Pingtang, provincia de Guizhou, China

• Observatorio de Arecibo: 1963/305 m / Arecibo, Puerto Rico

• Radiotelescopio Zeleny Bank im. Robert S. Barba: 2002 / 100 años 110 m / Green Bank, Virginia Occidental, EE. UU.

• Radiotelescopio Effelsberg: 1971/100 m / Bad Münstereifel, Alemania

• Radiotelescopio Lovella: 1957/76 m / Observatorio de Jodrell Bank, Macclesfield en Cheshire, Reino Unido

La visión cósmica se está debilitando

Recientemente escribimos sobre los telescopios espaciales en un informe separado, con motivo del final de sus actividades. Telescopio Kepler. Desde entonces, ha habido varias fallas que hacen que los científicos, especialmente en los EE. UU., se preocupen por sus "ojos en el espacio". Los telescopios espaciales, que comenzaron su era en 1990, están envejeciendo a menos que ya no estén fuera de servicio o rotos. Y no tiene ni los medios ni mucha voluntad política para reemplazarlos.

El programa de observatorio espacial directo se estableció en los años 70 y 80 y constaba de cuatro grandes misiones telescópicas que cubrían todo el espectro de la luz en el espacio.

Observatorio Compton Gamma se utilizó para capturar las explosiones más poderosas del universo.

Telescopio espacial Spitzer se ha utilizado para buscar radiación infrarroja de exoplanetas y estrellas recién nacidas.

Observatorio de rayos X Chandra puede explorar la profundidad de los agujeros negros y descubrió evidencia de la existencia de materia oscura y energía oscura. Lo más destacado del espectáculo fue, por supuesto, la luz visible y ultravioleta. telescopio espacial Hubble.

Telescopio Comptona dejó de funcionar en 2000 cuando un problema con su giroscopio, que permitía que el telescopio girara, dejó el dispositivo conectado a tierra. Spitzer se aleja lentamente de la Tierra y termina su misión cuando pierde contacto con el centro de mando al año siguiente. Se esperaba esta pérdida, pero las dificultades z Hubble y Chandra, que apareció en el cambio de año, fueron golpes inesperados del destino.

Aunque Chandra regresó a la red unos días después de que una falla en uno de los giroscopios obligara al telescopio a ponerse en modo seguro, los problemas del Hubble también se resolvieron, pero muchos científicos en los EE. UU. encendieron una señal de advertencia. Sintieron que estos dispositivos no durarían para siempre, y hoy en día no hay nada en el horizonte cercano que pueda reemplazar efectivamente la infraestructura astronómica espacial.

Proyecto insignia del observatorio espacial en curso de la NASA Telescopio espacial James Webb (JWST)pero la puesta en marcha de esta unidad número 10 millones se retrasa constantemente, debido a errores de diseño o de inversión. La NASA anunció recientemente que Webb no se lanzará hasta 2021 como muy pronto.

Incluso si finalmente tiene éxito, JWST solo ofrece observaciones infrarrojas. Las perspectivas para la investigación de otras partes del espectro de luz son, en el mejor de los casos, sombrías. No se sabe qué reemplazará al telescopio Hubble.

La NASA tampoco planea tener ningún observatorio de rayos X importante listo para continuar con la misión Chandra. En cierto modo, en lugar de Compton, apareció uno más pequeño. Telescopio Fermisin embargo, ahora tiene diez años, lo que significa que ha excedido su tiempo de funcionamiento esperado en hasta cinco años. Por lo tanto, se espera que Hubble permanezca en órbita hasta al menos 2027, y posiblemente incluso más, hasta que el JWST esté finalmente en el espacio.

Afortunadamente, otras agencias espaciales nacionales están trabajando en programas similares, pero su implementación también llevará algún tiempo. La Agencia Espacial Europea está construyendo Observatorio de rayos X ATHENAque se lanzará en los años 30.

En 2016, China anunció que construiría su propio telescopio óptico con un campo de visión XNUMX veces mayor que el del Hubble. Sin embargo, no se sabe cuándo. En el espacio, sin embargo, ya tenemos una red de "pequeños y medianos exploradores" más modestos que cuestan mucho menos que los grandes proyectos. Uno de ellos fue despedido recientemente. Satélite de exploración de exoplanetas en tránsito (TESS)destinado a encontrar mundos desconocidos.

Qué telescopios se crearán y enviarán al espacio al final, los llamados Estados Unidos decidirán. Revisión de la década de NASA, previsto para 2020. Considerará, en particular, la posibilidad de implementar el proyecto Topógrafo infrarrojo óptico ultravioleta grande (LUVOIR), con un diámetro de espejo de 15 m, se considera una versión mejorada del telescopio Hubble. Al igual que Hubble, este instrumento observará el universo en las longitudes de onda ultravioleta, infrarroja y visible.

Otro proyecto en estudio Observatorio de Exoplanetas Habitables (HabEx). Su objetivo es observar exoplanetas potencialmente habitables alrededor de estrellas solares. HabEx utilizará una gran estrella estelar (10) para bloquear la luz de las estrellas, lo que permitirá que el telescopio estudie exoplanetas con un detalle sin precedentes.

10. Visualización del trabajo del coronógrafo espacial (sombra de estrella)

Sucesor potencial de Chandra lince, un telescopio espacial propuesto que abrirá un espacio "invisible" en el rango de rayos X de alta energía. Por último, está el diseño. Telescopio espacial Orígenes es un observatorio de infrarrojo lejano que penetrará las nubes de polvo para obtener una vista vívida de las estrellas y los exoplanetas en las regiones de formación estelar.

Se pueden considerar la versión de próxima generación. Observatorio espacial Herschel, una misión europea que observó el universo en infrarrojo durante cuatro años y finalizó en 2013.

Mejora de los detectores de ondas gravitacionales

Los detectores LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser) y los detectores Virgo en abril, después de una pausa, reanudaron la búsqueda de ondas de espacio-tiempo, es decir, ondas gravitacionales.

Es probable que nuestro sentido del tacto cósmico vuelva a sentir las siguientes vibraciones.

- dijo el profe. Christopher Berry de la Universidad Northwestern de los Estados Unidos.

Hasta ahora, han medido diez colisiones de agujeros negros y una colisión entre dos estrellas de neutrones: objetos increíblemente densos con una masa similar a la del Sol, pero no más grandes que una pequeña ciudad. Sin embargo, en este momento, simplemente detectar ondas gravitacionales ya no es el objetivo más interesante. Hoy en día, los detectores sirven esencialmente para el mismo propósito que los telescopios, pero en lugar de luz ellos miden la gravedad.

En febrero de este año, las instituciones estadounidenses y británicas anunciaron que el detector de ondas gravitacionales LIGO se mejorará mucho en el futuro.

La Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. contribuirá al proyecto LIGO Plus ampliado (ALIGO+) $ 20,4 millones, con UK Research agregando otros $ 13,7 millones. Australia también proporcionará una contribución financiera. La extensión se aplicará a ambas ubicaciones donde se encuentra LIGO. Como parte de esto, el dispositivo se enriquecerá, incluida una cámara de vacío de 300 metros de largo que le permitirá manipular las propiedades de los láseres utilizados en el detector y reducir el ruido de fondo.

LIGO consta de dos interferómetros en forma de L, uno en Hanford, Washington y el otro en Livingston, Louisiana. Ambos interferómetros tienen 4 km de largo. LIGO funcionó de 2002 a 2010, luego cerró por expansión y se lanzó nuevamente en 2015. Poco después, gracias a él, se realizó el famoso descubrimiento de las ondas gravitacionales. Desde entonces, el observatorio ha sufrido pequeñas ampliaciones que han aumentado su sensibilidad en un 50 % aproximadamente.

ALIGO+ será una herramienta mucho más eficiente que la configuración utilizada hasta ahora. Se supone que gracias a las mejoras en la tecnología de detección, para 2022 el detector registrará varios eventos gravitatorios por día.

La expansión aumentará no solo la frecuencia, sino también la calidad de las observaciones. Gracias a la reducción de ruido, por ejemplo, los científicos podrán determinar cómo giraban los agujeros negros antes de la fusión. Actualmente no podemos hacer tales observaciones. La cámara de vacío reducirá la presión sobre los espejos y reducirá las fluctuaciones de fotones. Además, los espejos recibirán un nuevo revestimiento, que debería reducir el ruido térmico en un factor de cuatro. El primer trabajo realizado bajo ALIGO+ debería comenzar alrededor de 2023.

11. Comparación de tamaños de espejos para telescopios existentes y planeados.

También está previsto construir detector de ondas gravitacionales cósmicas LISA Pathfinder. Sin embargo, este es un futuro más lejano: los primeros años 30.

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Los grandes descubrimientos que estamos haciendo con instrumentos astronómicos cada vez más potentes nos animan a construir nuevos observatorios más potentes y sensibles (11). Si no podemos volar a los rincones más lejanos del espacio en este momento, al menos estamos tratando de observarlos lo más de cerca que podamos. Esperamos que nuestros sentidos cósmicos nos digan a dónde ir una vez que tengamos las capacidades técnicas para un viaje espacial rápido y profundo.