El primer radiotelescopio antártico de Japón apunta a las estrellas
Los investigadores planean instalar el primer radiotelescopio de Japón en la Antártida para estudiar la formación de estrellas, reforzando la reputación del continente helado como el mejor lugar de la Tierra para observar fenómenos cósmicos.
Los científicos de la Universidad de Tsukuba y otras instituciones planean transportar el telescopio a bordo del barco de observación Shirase a la estación Syowa en la Antártida ya en noviembre.
Luego será transportado en un trineo hasta su lugar de instalación, situado a 1.000 kilómetros tierra adentro de la estación de Syowa.
Se espera que las observaciones espaciales comiencen el próximo año fiscal.
"Haremos todo lo posible para dilucidar el mecanismo de formación de estrellas", dijo Nario Kuno, profesor de astronomía de la Universidad de Tsukuba, sobre el proyecto.
Las estrellas se crean por la atracción gravitatoria de enormes nubes de partículas de gas y polvo.
El equipo japonés anunció su intención de utilizar el telescopio para estudiar la densidad y distribución de estos gases captando las ondas de radio emitidas por el monóxido de carbono.
"Examinaremos la distribución del gas de alta densidad en la galaxia", dijo Kuno.
LUCHANDO CONTRA LOS ELEMENTOS
Científicos de diversos países realizan estudios astronómicos en la Antártida, aprovechando sus largos períodos de días despejados y soleados. Además, el vapor de agua, que puede bloquear las ondas de radio espaciales, es relativamente bajo en la Antártida.
El compacto radiotelescopio japonés mide 30 centímetros de diámetro y se instalará cerca de la estación Dome Fuji, a una altitud de 3.800 metros.
Las observaciones se realizarán durante los períodos más calurosos del año, ya que las temperaturas pueden bajar hasta menos 40 grados, incluso en verano.
Se han planificado contramedidas especializadas para evitar que el frío glacial rompa el motor del telescopio, incluido el uso de calefacción, el aislamiento del dispositivo y la adopción de material resistente a bajas temperaturas para los cables.
El Instituto Nacional de Investigación Polar y el Instituto de Investigación Meteorológica de la Agencia Meteorológica de Japón realizaron pruebas de baja temperatura en el telescopio.
El equipo japonés planea enviar investigadores a observar durante seis o siete semanas cada verano. También planea construir una nueva base de observación alrededor del sitio para un telescopio más grande de 12 metros.
El programa para instalar el radiotelescopio en la Antártida comenzó en 2004, pero inicialmente se vio obstaculizado por dificultades financieras.
"Nuestra prioridad es, ante todo, garantizar que las observaciones se lleven a cabo con éxito, dadas las preocupaciones sobre nuestra capacidad para recibir ondas de radio en el sitio como se indicó", dijo Kuno.
SITIO DE OBSERVACIÓN PERFECTO
Se estima que el nivel de vapor de agua que bloquea las ondas de radio en la Antártida es aproximadamente una décima parte del de Hawai, donde se encuentran muchas instalaciones de observación, incluido el Telescopio Subaru del Observatorio Astronómico Nacional de Japón.
Otra ventaja de la Antártida para observar las estrellas son sus frecuentes días de alta transmisividad atmosférica, que permiten que las ondas de radio viajen más fácilmente por el aire.
En 2013, la Universidad de Tohoku, citando su estudio de las fluctuaciones atmosféricas en la Antártida, declaró que la estación de gran altitud Dome Fuji era "el lugar más ideal de la Tierra para la observación astronómica".
"El tipo de monitoreo de ondas de radio que imaginamos solo es posible en la Antártida", afirmó Kuno. "A pesar del entorno hostil, confiamos en que las observaciones realizadas allí producirán resultados de investigación fascinantes".
Estados Unidos, China y Europa ya tienen telescopios en la Antártida.
El Telescopio del Polo Sur (SPT), una base de observación del Polo Sur operada principalmente por universidades norteamericanas, comenzó su misión de observación en 2007.
El SPT, junto con el Observatorio Alma en Chile y un telescopio en Hawái, se utilizó para obtener imágenes de un agujero negro. La primera imagen de este tipo de un agujero negro fue publicada en 2019 por un equipo internacional de investigación, en el que participó el Observatorio Astronómico Nacional de Japón.
China, que ha consolidado su presencia como importante desarrollador espacial, ha instalado telescopios ópticos y radiotelescopios de varias decenas de centímetros de diámetro en la Antártida. El país planea introducir un telescopio de 60 centímetros como parte de sus amplias iniciativas de investigación.
OBSERVACIÓN DE NEUTRINOS
La Antártida también alberga un centro para el estudio de los neutrinos, una partícula elemental que se estudia en las instalaciones Kamiokande y Super-Kamiokande de Japón.
IceCube en la Antártida, el observatorio de neutrinos más grande del mundo, cuenta con 5.000 detectores integrados en un pozo vertical perforado a una profundidad de entre 1,5 y 2,5 km en la capa de hielo. Su tamaño equivale a 800 domos de Tokio.
La construcción de IceCube comenzó en 2004 y las observaciones comenzaron en 2011.
La Universidad de Chiba es una de las instituciones participantes que participan en el monitoreo de IceCube.
Científicos de la universidad han desarrollado un método fiable para capturar cualquier tipo de neutrino de alta energía. En 2012, se convirtieron en los primeros del mundo en descubrir un neutrino de muy alta energía.
En julio de este año, investigadores de la Universidad de Chiba y otros lugares publicaron sus resultados basados en 13 años de datos de observación de IceCube.
Su conclusión fue que el componente principal de los rayos cósmicos de ultra alta energía provenientes del espacio exterior no son los protones, como se cree convencionalmente, sino núcleos atómicos mucho más pesados.
IceCube se encuentra actualmente en proceso de actualización, mientras que hay planes para una instalación de IceCube-Gen2 de próxima generación.
Se espera que IceCube-Gen2 comience a construirse alrededor de 2028 y tendrá una sensibilidad siete u ocho veces mayor que IceCube.
La actualización de IceCube implica la instalación de 700 detectores de alto rendimiento alrededor de los existentes, haciéndolos más densamente distribuidos.
IceCube se ha centrado principalmente en la observación de neutrinos en el rango de alta energía. Sin embargo, se espera que la nueva configuración mejore el rendimiento de la observación de neutrinos en la banda de baja energía.
Este verano se realizó un ensayo del edificio en Estados Unidos y se espera que la modernización concluya el próximo año.
Shigeru Yoshida, profesor de astronomía en la Universidad de Chiba y responsable del desarrollo de los nuevos detectores, expresó grandes expectativas.
"Exploraremos la astronomía de neutrinos incluso en la banda de baja energía", afirmó. "Nuestra esperanza específica es identificar objetos celestes y capturar el momento del nacimiento de un agujero negro, a la vez que explotamos sondas de rayos X y luz visible".
