Los radio astrónomos europeos y estadounidenses han demostrado una nueva forma de observar el Universo, ¡a través de Internet!
Utilizando tecnología de punta, los investigadores han logrado observar una estrella distante utilizando las redes de investigación del mundo para crear un telescopio virtual gigante. El proceso les ha permitido obtener imágenes del objeto con detalles sin precedentes, en tiempo real; algo que solo hace unos años hubiera sido imposible. La estrella elegida para esta notable demostración, llamada IRC + 10420, es una de las más inusuales en el cielo. Rodeado por nubes de gas polvoriento y emitiendo fuertemente en ondas de radio, el objeto está preparado al final de su vida, dirigiéndose hacia una explosión cataclísmica conocida como "supernova".
Estas nuevas observaciones ofrecen una visión emocionante del futuro de la radioastronomía. Utilizando redes de investigación, los radioastrónomos no solo podrán ver más profundamente en el Universo distante, sino que también podrán capturar eventos impredecibles y transitorios a medida que suceden, de manera confiable y rápida.
Los astrónomos siempre buscan maximizar la resolución de sus telescopios. La resolución es una medida de la cantidad de detalles que puede elegir. Cuanto más grande sea el telescopio, mejor será la resolución. El VLBI (o interferometría de línea de base muy larga) es una técnica utilizada por radioastrónomos para obtener imágenes del cielo con un detalle supremo. En lugar de usar un solo plato de radio, los conjuntos de telescopios están unidos entre sí en países enteros o incluso continentes. Cuando las señales se combinan en una computadora especializada, la imagen resultante tiene una resolución igual a la de un telescopio tan grande como la separación máxima de la antena.
En el pasado, la técnica VLBI se vio gravemente obstaculizada porque los datos tenían que registrarse en una cinta y luego enviarse a una instalación de procesamiento central para su análisis. En consecuencia, los radioastrónomos no pudieron juzgar el éxito de sus esfuerzos hasta muchas semanas, incluso meses, después de que se hicieron las observaciones. La solución, para vincular los telescopios electrónicamente en tiempo real, permite a los astrónomos analizar los datos a medida que ocurren. La técnica, naturalmente llamada e-VLBI, solo es posible ahora que la conectividad de red de gran ancho de banda es una realidad.
Las recientes observaciones de 20 horas de duración, realizadas el 22 de septiembre utilizando la Red Europea VLBI (EVN), involucraron radiotelescopios en el Reino Unido, Suecia, los Países Bajos, Polonia y Puerto Rico. La separación máxima de las antenas fue de 8200 km, con una resolución de al menos 20 miliargundos (mas); Esto es aproximadamente 5 veces mejor que el telescopio espacial Hubble (HST). ¡Este nivel de detalle es equivalente a elegir un pequeño edificio en la superficie de la luna! La inclusión de la antena en Arecibo, en Puerto Rico, también aumentó la sensibilidad de la matriz del telescopio en un factor de 10. Aun así, al observar a una frecuencia de 1612 MHz, la señal de la estrella distante fue más de mil millones de millones de veces ¡Más débil que un teléfono móvil típico!
Cada telescopio se conectó a la Red Nacional de Investigación y Educación (NREN) de su país, y los datos se enrutaron a 32 Mbits / segundo por telescopio a través de GEANT, la red de investigación paneuropea, a SURFnet, la red holandesa. Los datos fueron luego entregados al Instituto Conjunto para VLBI en Europa (JIVE), la instalación central de procesamiento para el EVN en los Países Bajos. Allí, los 9 Terabits de datos se introdujeron en tiempo real en una supercomputadora especializada, llamada "correlacionador", y se combinaron. Las mismas redes de investigación se utilizaron para entregar el producto de datos finales directamente a los astrónomos que formaron la imagen. Hasta que la infraestructura de red proporcionada por GEANT estuvo disponible, los astrónomos no pudieron transferir las enormes cantidades de datos requeridos para e-VLBI a través de Internet. En un sentido muy real, el propio Internet actúa como un telescopio, realizando el mismo trabajo que las superficies curvas de los platos de radio individuales. Dai Davies, Gerente General de DANTE que opera GEANT, dijo que “e-VLBI realizado con éxito en una base intercontinental demuestra en los términos más claros posibles la importancia de las redes de comunicaciones de datos para la ciencia moderna. La creación de redes de investigación es fundamental para esta nueva técnica de radioastronomía y, de hecho, es muy satisfactorio ver los beneficios que ahora se derivan de ella ”.
Aunque los objetivos científicos del experimento fueron modestos, estas observaciones e-VLBI de IRC + 10420 abren la posibilidad de observar las estructuras de los objetos astrofísicos a medida que cambian. IRC + 10420 es una estrella supergigante en la constelación de Aquila. Tiene una masa aproximadamente 10 veces mayor que la de nuestro propio Sol y se encuentra a unos 15,000 años luz de la Tierra. Una de las fuentes de infrarrojos más brillantes del cielo, está rodeada por una gruesa capa de polvo y gas expulsado de la superficie de la estrella a una velocidad de aproximadamente 200 veces la masa de la Tierra cada año. Los radioastrónomos pueden obtener imágenes del polvo y el gas que rodean al IRC + 10420 porque una de las moléculas componentes, el hidroxilo (OH), se revela por medio de una fuerte emisión de "maser". Esencialmente, los astrónomos ven grupos de gas donde la emisión de radio se amplifica fuertemente por condiciones especiales. Con el lente zoom provisto por e-VLBI, los astrónomos pueden hacer imágenes con gran detalle y observar cómo se mueven los grupos de gases, ver nacer y morir a los maseros en escalas de tiempo de semanas a meses, y estudiar los campos magnéticos cambiantes que impregnan el caparazón. Los resultados muestran que el gas se mueve a unos 40 km / sy fue expulsado de la estrella hace unos 900 años. Como explicó el profesor Phil Diamond, uno del equipo de investigación del Observatorio Jodrell Bank (Reino Unido), "el material que estamos viendo en esta imagen salió de la superficie de la estrella en la época de la conquista normanda de Inglaterra".
Se cree que IRC + 10420 está evolucionando rápidamente hacia el final de su vida. En algún momento, tal vez dentro de miles de años, tal vez mañana, se espera que la estrella se hunda en uno de los fenómenos más enérgicos conocidos en el Universo: una "supernova". La nube de material resultante eventualmente formará una nueva generación de estrellas y sistemas planetarios. Los radioastrónomos ahora están preparados, con el increíble poder de e-VLBI, para captar los detalles a medida que ocurren y estudiar los procesos físicos que son tan importantes para la estructura de nuestra galaxia y para la vida misma.
La tecnología emergente de e-VLBI está preparada para revolucionar la radioastronomía. A medida que aumenta el ancho de banda de la red, también lo hará la sensibilidad de las matrices e-VLBI, lo que permite vistas más claras de las regiones más lejanas y más lejanas del espacio. El Dr. Mike Garrett, Director de JIVE, comentó: “Estos resultados dan una idea del enorme potencial de e-VLBI. El rápido progreso en las redes de comunicaciones globales debería permitirnos conectar juntos los radiotelescopios más grandes del mundo a velocidades superiores a decenas de Gigabits por segundo en los próximos años. La agonía de las primeras estrellas masivas del Universo, los chorros emergentes de materia de los agujeros negros centrales de las primeras galaxias, se revelarán con exquisito detalle ".
Fuente original: Comunicado de prensa de Jodrell Bank
