Los investigadores han utilizado la última tecnología inalámbrica para desarrollar un nuevo receptor de radio para astronomía. El receptor es capaz de capturar ondas de radio a frecuencias en un rango varias veces más amplio que las convencionales. y puede detectar ondas de radio emitidas por muchos tipos de moléculas en el espacio a la vez. Se espera que esto permita avances significativos en el estudio de la evolución del universo y los mecanismos de formación de estrellas y planetas.

Las nubes moleculares interestelares de gas y polvo proporcionan el material para las estrellas y los planetas. Cada tipo de molécula emite ondas de radio a frecuencias características y los astrónomos han detectado emisiones de varias moléculas en una amplia gama de frecuencias. Al observar estas ondas de radio, podemos aprender sobre las propiedades físicas y la composición química de las nubes moleculares interestelares. Esta ha sido la motivación que ha impulsado el desarrollo de un sistema de recepción de banda ancha.

En general, el rango de radiofrecuencias que pueden observarse simultáneamente con un radiotelescopio es muy limitado. Esto se debe a las características de los componentes que componen un receptor de radio. En esta nueva investigación, el equipo de investigadores de la Universidad de la Prefectura de Osaka (OPU) y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) ha ampliado el ancho de banda de varios componentes, como la bocina que trae ondas de radio al receptor, el circuito de guía de ondas (tubo de metal) que propaga las ondas de radio, y el convertidor de radiofrecuencia. Al combinar estos componentes en un sistema receptor, el equipo ha logrado un rango de frecuencias detectables simultáneamente varias veces mayor que antes. Es más, Este sistema receptor se montó en el radiotelescopio OPU de 1,85 m en el Radio Observatorio Nobeyama de NAOJ, y logró capturar ondas de radio de objetos celestes reales. Esto muestra que los resultados de esta investigación son extremadamente útiles en observaciones astronómicas reales.

"Fue un momento muy emotivo para mí compartir la alegría de recibir ondas de radio de la Nebulosa de Orión por primera vez con los miembros del equipo, usando el receptor que habíamos construido, "comenta Yasumasa Yamasaki, estudiante de posgrado de OPU y autor principal del artículo que describe el desarrollo de los componentes del receptor de banda ancha. "Creo que este logro fue posible gracias a la cooperación de muchas personas involucradas en el proyecto".

En comparación con los receptores que se utilizan actualmente en el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), Llama la atención la amplitud de frecuencias que se pueden observar simultáneamente con los nuevos receptores. Para cubrir las radiofrecuencias entre 211 y 373 GHz, ALMA utiliza dos receptores, Banda 6 y 7, pero solo puede usar uno de ellos a la vez. Además, Los receptores de ALMA pueden observar dos franjas de rangos de frecuencia con anchos de 5,5 y 4 GHz utilizando los receptores de Banda 6 y 7, respectivamente. A diferencia de, el nuevo receptor de banda ancha puede cubrir todas las frecuencias con una sola unidad. Además, especialmente en la banda de frecuencia más alta, el receptor puede detectar ondas de radio en un rango de frecuencia de 17 GHz a la vez.

"Fue una experiencia muy valiosa para mí participar en el desarrollo de este receptor de banda ancha desde el principio hasta la observación exitosa, "dice Sho Masui, estudiante de posgrado en OPU y autor principal del trabajo de investigación que informa el desarrollo del receptor y las observaciones de la prueba. "Según estas experiencias, Me gustaría seguir dedicando más esfuerzos al avance de la astronomía a través del desarrollo de instrumentos ".

Esta tecnología de banda ancha ha hecho posible observar las nubes moleculares interestelares a lo largo de la Vía Láctea de manera más eficiente utilizando el radiotelescopio de 1,85 m. Además, La ampliación del ancho de banda del receptor figura como uno de los elementos de alta prioridad en la Hoja de ruta de desarrollo de ALMA, cuyo objetivo es mejorar aún más el rendimiento de ALMA. Se espera que este logro se aplique a ALMA y otros radiotelescopios grandes, y hacer una contribución significativa para mejorar nuestra comprensión de la evolución del universo.