Los objetos ligados gravitacionalmente más grandes del universo son los cúmulos de galaxias que se forman en la intersección de los filamentos de la red cósmica. Estas entidades se forman y crecen a través de colisiones masivas a medida que el material fluye hacia su atracción gravitacional. Dentro del corazón de algunos cúmulos de galaxias hay mini-halos de radio misteriosos y poco conocidos. Estos raros disperso, y las fuentes de radio de espectro pronunciado (más brillantes a bajas frecuencias) rodean una galaxia de radio central brillante y son muy luminosas en longitudes de onda de radio.

El estudio de este fenómeno es la Dra. Tracy Clarke, radioastrónomo en la Sección de Radioastrofísica y Sensores del Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. (NRL) y coautor de la investigación sobre el tema titulado, "Profundo 230-470 [megahertz] VLA Observaciones del mini-halo en el Cúmulo de Perseo". Trabaja en conjunto con el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), el equipo de investigación utiliza el Karl G. Jansky Very Large Array (JVLA) actualizado para observar el cúmulo de galaxias en la constelación de Perseo, 250 millones de años luz de la Tierra.

"En 2011, una actualización de los receptores de la JVLA sacrificó la capacidad del observatorio para operar en frecuencias entre 30 MHz y 300 MHz ", dijo Clarke." Sin embargo, en 2013, las 27 antenas de 25 metros de la JVLA fueron equipadas con nuevos receptores, proporcionando el ancho de banda necesario para estas observaciones ".

Según Clarke, el cúmulo de Perseo es uno de los objetos más masivos del universo conocido, que contiene miles de galaxias sumergidas en una vasta nube de gas multimillonario y alberga un mini-halo. Se cree que los sistemas de mini-halo brindan una ventana a la turbulencia que de otro modo sería esquiva impulsada por fusiones menores entre cúmulos de galaxias y sistemas menos masivos.

Financiado por NRL, los nuevos receptores de banda ancha de baja frecuencia han ampliado el ancho de banda del receptor VHF / UHF de 300-340 MHz a 230-470 MHz, aumentando significativamente la sensibilidad del telescopio. Las nuevas instalaciones de JVLA también han producido un orden de magnitud de calidad de imagen más profunda que los datos de alta fidelidad anteriores. lo que permite que las emisiones de mini-halo se vean claramente en el rango de 270-430 MHz.

"En general, la JVLA recientemente mejorada ha permitido un gran avance en radioastronomía al proporcionar un radiotelescopio con una sensibilidad sin precedentes, resolución, y capacidades de imagen, "dijo Julie Hlavacek-Larrondo, Astrofísico de la Universidad de Montreal y autor principal del artículo. "Las nuevas imágenes JVLA del cúmulo Perseus demuestran las capacidades únicas y de vanguardia que este telescopio ofrece a la comunidad".

Las observaciones profundas de JVLA del cúmulo de Perseus, combinado con las propiedades del clúster, ofrecen a los investigadores una oportunidad única para estudiar estructuras de mini-halo. Autora principal Marie-Lou Gendron-Marsolais, Doctor. estudiante de la Université de Montréal señala, "Los resultados demuestran la sensibilidad de los nuevos receptores JVLA de baja frecuencia, así como la necesidad de profundizar, Imágenes de radio de alta fidelidad de mini-halos en grupos para rastrear estructuras complejas y comprender mejor su origen ".

Reconociendo el poder del nuevo receptor VHF / UHF, NRL quería mejorar la disponibilidad de este nuevo recurso. En 2014, Los investigadores de NRL y NRAO trabajaron para desarrollar el Experimento transitorio y ionosférico de banda baja de VLA (VLITE) para aprovechar los nuevos receptores de banda ancha de baja frecuencia y aprovechar la infraestructura de $ 300 millones de dólares de la JVLA.

"El flujo de datos de este nuevo sistema se puede aprovechar para ampliar nuestra comprensión de objetos como estos mini-halos y, al mismo tiempo, proporcionar un seguimiento en tiempo real de las condiciones meteorológicas ionosféricas en el suroeste de EE. UU., "Dijo Clarke.

En el presente, VLITE se está expandiendo aún más (eVLITE) a más del doble del número de líneas de base de las 45 líneas de base originales a 104 y debería estar en pleno funcionamiento a fines de agosto de 2017. La expansión, hasta la fecha, ha traído un total de 66 líneas de base a VLITE.

Los astrónomos usan VLITE para una amplia gama de astrofísica, que incluye explorar el cielo en busca de ráfagas de ondas de radio de corta duración. Este tipo de investigación sigue creciendo en importancia, dado que un pequeño número de tales eventos ha llevado a los astrónomos a sospechar que fenómenos aún no descubiertos en el universo pueden estar produciendo muchas explosiones tan poderosas.