Los descubrimientos revolucionarios sobre las ondas gravitacionales, los agujeros negros, los rayos cósmicos, los neutrinos y otras áreas de la astronomía de vanguardia pronto pueden volverse más frecuentes debido a la convergencia de dos importantes comunidades de astrónomos en un nuevo proyecto.

Anteriormente, Europa tenía dos importantes redes de colaboración para la astronomía terrestre funcionando durante las últimas dos décadas, conocidas como OPTICON y RadioNet. Estos se centraron en observar fenómenos astronómicos en rangos de longitud de onda separados del espectro electromagnético, el primero en longitudes de onda ópticas, en una porción del espectro que incluye la luz visible; y el último en longitudes de onda de radio más largas.

Ahora, estos dos dominios de la astronomía se unen en un proyecto llamado OPTICON RadioNet Pilot (ORP), un consorcio de astrónomos de 37 instituciones y 15 países europeos, además de Australia y Sudáfrica.

Refiriéndose a sí misma como "la red astronómica más grande de Europa", la iniciativa se creó a la luz de la creciente necesidad de los astrónomos de tener una variedad de habilidades en diferentes dominios y utilizar técnicas complementarias para comprender los fenómenos. También reúne alrededor de 20 telescopios y conjuntos de telescopios propiedad de los miembros del consorcio, con el objetivo de armonizar métodos y herramientas entre los dos dominios y abrir el acceso físico y virtual a las instalaciones.

"Hay algunas personas que son expertas en ambos dominios, pero se trata de comunidades diferentes", dijo el Dr. Jean-Gabriel Cuby del Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS) y la Universidad de Aix-Marseille, y coordinador del proyecto ORP. 'Yo fui entrenado como astrónomo óptico, y otras personas fueron entrenadas como radioastrónomos. Ahora, también necesitamos entrenar a astrónomos de longitud de onda neutral.'

Explicó que cuanto más pueda observar sobre los fenómenos en diferentes longitudes de onda, más imagen podrá construir. "La astronomía de múltiples longitudes de onda se trata de observar en todo el dominio espectral para tener la mayor cantidad de información posible", dijo. 'La luz que recibimos en longitudes de onda ópticas y de radio proviene de diferentes procesos físicos; así que cuanto más observamos en términos de cobertura de longitud de onda, más aprendemos sobre los procesos físicos”.

El Dr. Cuby dijo que el objetivo es facilitar y acelerar el proceso de obtener tiempo de telescopio para proyectos que requieren diferentes instalaciones, lo que puede ser un proceso largo, lo que facilita que las personas realicen proyectos más ambiciosos que anteriormente requerían grandes esfuerzos de gestión. .

Las instalaciones del telescopio incluyen LOFAR, una red transeuropea de radiotelescopios de baja frecuencia con sede en los Países Bajos, y EVN, una red de radiotelescopios ubicados principalmente en Europa y Asia, con antenas adicionales en Sudáfrica y Puerto Rico.

Edad de múltiples mensajes

El Dr. Cuby explicó cómo crece la necesidad de fomentar la armonización entre dominios en la era actual de la llamada astronomía de múltiples mensajes. Esto implica la observación de varias partículas 'mensajeras', como ondas gravitacionales, neutrinos y rayos cósmicos, que pueden revelar información diferente sobre las mismas fuentes, lo que podría brindar una visión sin precedentes del universo y sus orígenes.

La armonización también es clave para la astronomía en el dominio del tiempo, que explora cómo los eventos astronómicos varían con el tiempo. Los eventos que ahora se exploran son con frecuencia transitorios, y muchos, como ráfagas rápidas de radio, duran apenas milisegundos. Por lo tanto, capturar múltiples aspectos de ellos requiere un despliegue rápido de telescopios e instalaciones, que nuevamente pueden ser ayudados por la colaboración. "Esta astronomía en el dominio del tiempo va a explotar en los próximos años", dijo el Dr. Cuby. 'Esta es realmente la edad de oro de la astronomía.'

El profesor Gerry Gilmore, cosmólogo de la Universidad de Cambridge que está involucrado en ORP como coordinador científico de OPTICON, dio más detalles. "Ese es el tipo de ciencia que hacemos ahora, donde descubres algo que generalmente es muy variable y muy a menudo es transitorio", dijo. Todo acaba muy rápido y no tienes otra oportunidad. Entonces, desea poder traer toda la gama de capacidades potenciales para observar ese lugar particular en el cielo ahora.

Anteriormente, dijo el profesor Gilmore, capturar un evento transitorio dependía de una gran cantidad de suerte al buscar en el lugar correcto en el momento correcto, pero ORP brinda la oportunidad de 'planificar para tener suerte' a través de esfuerzos más específicos entre diferentes investigadores y abre el 'espacio de descubrimiento' en astronomía.

“Tan pronto como la tecnología estuvo disponible para comenzar a buscar eventos de escala de tiempo cada vez más cortos, ¡listo!, descubrimos que están todos allí:el universo está lleno de cosas. Y son las cosas más extremas las que suceden más rápido.

Ondas gravitacionales

Gran parte de esta astronomía multi-mensajero y en el dominio del tiempo está en su infancia, pero está siendo abierta por los avances en las tecnologías y los nuevos despliegues de observatorios de vanguardia en todo el mundo.

Un área emergente que ORP espera que sea impulsada por la colaboración es la de las ondas gravitacionales. Detectadas por primera vez en 2015, se trata de ondas en el espacio-tiempo formadas por algunos de los eventos más catastróficos del universo, como la colisión de pares de agujeros negros.

Este noviembre, un equipo internacional de astrónomos anunció la detección de un número récord de ondas gravitacionales, agregando 35 nuevas observaciones en el transcurso de aproximadamente seis meses para llevar el total a 90 hasta el momento. Los hallazgos, creen, ayudarán a mejorar nuestra comprensión de la evolución del universo y temas como la vida y la muerte de las estrellas.

Con el estudio relacionado que enumera a más de 1.600 autores de todos los rincones del mundo y aprovecha alrededor de 100 instrumentos terrestres y espaciales, incluidos telescopios visibles, infrarrojos y de radio, observatorios de neutrinos y rayos gamma e instrumentos de rayos X, este refleja la colaboración enormemente extensa que tiene lugar en la astronomía moderna.

Uno de los autores, el Dr. Sarp Akcay, físico teórico del University College Dublin en Irlanda que no está involucrado en ORP, dijo que la iniciativa ORP parece prometedora para inspirar descubrimientos más rápidos.

«Este tipo de colaboración a gran escala será extremadamente útil para la astronomía de ondas gravitacionales, y más aún para la denominada astronomía de múltiples mensajeros», dijo. "Con más telescopios que se unen a una red global, las observaciones de seguimiento se pueden hacer más rápido en el futuro, aumentando nuestro conocimiento de estos eventos".

Mientras tanto, el Prof. Gilmore dijo que aunque el enfoque principal de ORP es inspirar la colaboración en lugar de llevar a cabo investigaciones específicas, un caso de prueba para el proyecto es combinar la búsqueda de agujeros negros en las longitudes de onda óptica y de radio para obtener más información. su naturaleza, qué tan comunes son estos objetos y si las teorías sobre ellos son correctas.

Y dado que se cree que solo la Vía Láctea alberga millones de agujeros negros, que a menudo se forman por la muerte de estrellas masivas, hay mucho por descubrir. "Hay un puñado de ellos que se han observado en circunstancias muy especiales", dijo el profesor Gilmore. "Así que hemos visto la punta del iceberg, pero predecimos que hay un gran número de ellos".

Visión a largo plazo

Aunque son los primeros días para ORP, que se lanzó en marzo, y aún no se ha visto la forma exacta en que se desarrolla, el Dr. Cuby y su equipo esperan que el piloto pueda pasar a ser un proyecto sostenible a largo plazo más allá de su duración programada actual hasta a principios de 2025. El objetivo también es permitir el acceso abierto a personas de todo el mundo, ampliando el alcance de la participación de investigadores y países que anteriormente estaban subrepresentados.

Mientras tanto, el Prof. Gilmore dijo que las comunidades separadas han estado convergiendo cada vez más en los últimos años, mientras que los proyectos OPTICON y RadioNet ya han establecido sólidas redes de colaboración en sus dominios individuales durante muchos años. "La comunidad ha ido cambiando constantemente durante las últimas décadas", dijo. 'La gente ha estado formando equipos y utilizando una variedad de instalaciones para un tema científico determinado. La astronomía de múltiples longitudes de onda es la realidad de la forma en que realmente la hacemos en estos días.'

Con el proyecto ORP, dijo:"Ahora, debería ser posible que un grupo de científicos jóvenes y entusiastas simplemente elijan a su líder, ella escribe la propuesta y hace un ping:el equipo se va".

El profesor Anton Zensus, coordinador científico de RadioNet en el proyecto ORP, cree que la iniciativa es un "paso crucial" en el avance del campo de la astronomía que permitirá una imagen mucho más rica del universo.

'El uso de multifrecuencia nos permite comprender mejor los secretos del universo', dijo. 'ORP permitirá una reacción rápida a fenómenos astronómicos inesperados y transitorios en el cielo, como los estallidos de rayos gamma. Nuestro objetivo es obtener una imagen completa que ilumine todos los aspectos de los fenómenos.'

El Dr. Zensus agregó que reunir a las comunidades de radio y óptica para armonizar la astronomía es un "paso crucial para hacerlo atractivo para los usuarios de todas las comunidades astronómicas" y ayudar a abrir esta área de la ciencia también a usuarios no especialistas. 'Un enfoque de múltiples mensajes profundizará nuestra comprensión de los fenómenos astronómicos y, al mismo tiempo, creará nuevas preguntas y enfoques', dijo.

La investigación en este artículo fue financiada por la UE. Si te ha gustado este artículo, considera compartirlo en las redes sociales.