El Square Kilometer Array (SKA) está destinado a convertirse en el radiotelescopio más grande de la Tierra. Científicos de la Universidad de Bielefeld y el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) con socios internacionales han examinado el telescopio SKA-MPG, un prototipo de la parte del SKA que recibe señales en el rango de frecuencia media. El estudio, publicado hoy (24 de julio) en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , muestra que el telescopio, desarrollado conjuntamente por MPIfR y MT-Mechatronics GmbH, también se puede utilizar por sí solo para proporcionar información sobre el origen del universo.

"El telescopio SKA-MPG en Sudáfrica nos ayudará a comprender la radiación cósmica de fondo, "dice el Dr. Aritra Basu, autor principal del estudio y físico del Grupo de Trabajo de Física y Cosmología de Astropartículas de la Universidad de Bielefeld. La radiación cósmica de fondo es luz en el rango de microondas que se produjo poco después del Big Bang, y explorarlo proporciona información sobre el origen del universo. "Sin embargo, las mediciones de la radiación cósmica de fondo están distorsionadas por otros efectos en primer plano, como los electrones ultrarrápidos en el campo magnético de la Vía Láctea. Para medir la radiación cósmica de fondo, necesitamos saber más sobre estos efectos. Nuestro estudio muestra que el nuevo telescopio es excelente para investigar la radiación en primer plano con ultra precisión, "dice Basu.

El telescopio SKA-MPG fue desarrollado conjuntamente por el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn y MT-Mechatronics GmbH. La abreviatura "MPG" significa Sociedad Max Planck, que está financiando el telescopio. El radiotelescopio tiene un diámetro de 15 metros y puede recibir señales entre 1,7 y 3,5 GHz. Actualmente se está ensamblando en el desierto de Karoo en Sudáfrica. Dr. Gundolf Wieching del MPIfR, líder del proyecto del telescopio, espera un primer despliegue regular en otoño de 2019.

El radiotelescopio está diseñado principalmente como un prototipo para una parte del SKA que recibe señales de un rango de radiofrecuencia medio. Si el prototipo funciona bien en una serie de pruebas, Se construirán alrededor de 200 telescopios de este tipo para el SKA en Sudáfrica. El SKA observará frecuencias de radio medias y bajas. Este segundo instrumento constará de miles de pequeñas antenas de radio que se pueden combinar para simular un enorme radiotelescopio. Las dos partes del SKA se extenderán luego a lo largo de un kilómetro cuadrado en Australia y Sudáfrica, de ahí el nombre "Square Kilometer Array". "Incluso con nuestro prototipo, somos capaces de mirar profundamente en el universo gracias a un diseño inteligente para el telescopio y nuevos desarrollos en la tecnología de receptor y backend, "dice el Dr. Hans-Rainer Klöckner, astrofísico del MPIfR. "Tengo curiosidad por ver qué descubriremos una vez que 200 de estos telescopios estén sincronizados para el SKA". Se utilizará el SKA, por ejemplo, para explorar ondas gravitacionales y energía oscura, o para probar la teoría de la relatividad de Einstein en condiciones extremas.

La SKA será la primera organización científica mundial con ubicaciones en tres continentes:África, Australia, y Europa. Además, se están estableciendo centros de datos en todo el mundo. Un desafío especial consiste en lidiar con el enorme volumen de datos:el SKA recopilará más de 600 petabytes de datos de observación por año, lo que equivale a la capacidad de almacenamiento de más de medio millón de computadoras portátiles.

Las instituciones de investigación alemanas que participan en el trabajo preparatorio del SKA han unido sus fuerzas en el "Consorcio alemán de longitud de onda larga, "incluyendo la Universidad de Bielefeld y el Instituto Max Planck de Radioastronomía. Los proyectos del consorcio también incluyen D-MeerKAT, en el que se está evaluando el prototipo del telescopio SKA-MPG, por ejemplo, en el estudio recientemente publicado. El Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania está financiando D-MeerKAT como un proyecto de investigación conjunto. Profesor Dr. Dominik Schwarz, jefe del Grupo de Trabajo de Física y Cosmología de Astropartículas de Bielefeld, coordina D-MeerKAT. "Nuestras investigaciones con el telescopio SKA-MPG son una importante contribución independiente a la cosmología moderna, con mucho trabajo y un poco de suerte, es posible que podamos abrir una nueva ventana para comprender el Big Bang, "dice Schwarz.

El Instituto Max Planck de Radioastronomía participa en estos proyectos, a través del desarrollo del receptor (S-Band) para los radiotelescopios MeerKAT y también a través del prototipo de telescopio SKA-MPG en preparación para el SKA.