DESHIMA es un tipo de instrumento astronómico completamente nuevo con el que los investigadores esperan construir un mapa tridimensional del universo temprano. A principios de octubre Investigadores holandeses y japoneses instalaron el instrumento de medición DESHIMA bajo el telescopio ASTE en Chile. La semana pasada, DESHIMA logró la primera luz.

Para estudiar el universo temprano, Los astrónomos necesitan medir la luz infrarroja que ha tardado entre 10 y 13 mil millones de años en llegar a la Tierra. Para ello se necesitan instrumentos sensibles. Un equipo de TU Delft está colaborando con SRON, El Observatorio de Leiden y los astrónomos japoneses para desarrollar equipos de medición superconductores y extremadamente sensibles que aceleren el proceso de medición actual 100 veces. Sus miembros se encuentran actualmente en Chile para instalar y probar el equipo.

El Experimento del Telescopio Submilimétrico de Atacama Japonés (ASTE) se encuentra en el desierto de Atacama en Chile a una altitud de 4.8 kilómetros. En semanas recientes, En este telescopio se instaló el Mapeador de alto corrimiento al rojo espectroscópico profundo (DESHIMA). Este nuevo tipo de espectrómetro determina la distancia exacta a los sistemas estelares infrarrojos distantes midiendo el corrimiento al rojo del espectro de los sistemas estelares. DESHIMA es el primer espectrómetro de banda ancha para estas frecuencias infrarrojas específicas.

DESHIMA cuenta con detectores de inductancia cinética de microondas (MKID), que puede detectar los cambios más mínimos en la energía de la radiación con la mayor precisión. Akira Endo (TU Delft) desarrolló el concepto de un espectrómetro con una gran cantidad de MKID. Jochem Baselmans (SRON / TU Delft) sugirió más tarde crear el espectrómetro completo en el mismo chip, sin usar óptica, y la idea de lo superconductor, nació el espectrómetro en chip.

Un solo chip superconductor, desarrollado por estos y otros investigadores de TU Delft y SRON, recoge la radiación infrarroja lejana, lo filtra en frecuencias más estrechas y detecta la luminosidad por frecuencia. El chip se enfría en un criostato a una temperatura de -273 grados Celsius (120 milikelvins) y se lee mediante una electrónica especial. El criostato y la electrónica fueron desarrollados por SRON.

Prueba de principio

Los espectrómetros de infrarrojo lejano de banda estrecha ya están disponibles, pero DESHIMA es el primer espectrómetro de este tipo que se prueba con un telescopio. Lo que hace especial a DESHIMA es su ancho de banda instantáneo. DESHIMA se probará en Chile como prueba de principio a una frecuencia de 346 Gigahertz y un ancho de banda instantáneo de 40 Gigahertz. Nadie ha intentado utilizar un ancho de banda tan grande para mirar tan atrás en el tiempo y tan profundamente en el espacio.

El objetivo es trabajar hacia un ancho de banda de 240-720 GHz en unos años, lo que requiere una litografía aún más precisa. SRON y TU Delft ya están trabajando en un sucesor de DESHIMA llamado MOSAIC, una versión de 25 píxeles que se espera esté operativa en tres años. Si todo va de acuerdo al plan, Los investigadores pronto podrán utilizarlo para crear el primer mapa tridimensional de sistemas estelares que se remonta a los albores del universo.