La región de Karoo en Sudáfrica es una vasta zona semiárida que se extiende a lo largo de cuatro de las provincias del país. Está escasamente poblada y es famosa por sus amplios espacios abiertos.
En el corazón de este paisaje, cerca de la pequeña ciudad de Carnarvon, en el Cabo Norte, el Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica opera una maravilla tecnológica que ha transformado nuestra comprensión del cosmos. El radiotelescopio MeerKAT ha desvelado misterios cósmicos. Ha fomentado la colaboración científica. También está fomentando el talento local.
MeerKAT, que se encuentra entre los proyectos de infraestructura científica más grandes de Sudáfrica en los 30 años desde la democracia, ha surgido como un faro de innovación y oportunidades en el continente africano. Consta de 64 platos, cada uno de 13,5 metros de diámetro, y es un precursor del proyecto Square Kilometer Array (SKA). Cuando esté en pleno funcionamiento (se estima actualmente que será en 2028 o 2029), el SKA será el radiotelescopio más potente del mundo.
Durante los últimos cinco años, MeerKAT ha realizado contribuciones notables a la ciencia tanto sudafricana como internacional. Posee una combinación única de sensibilidad excepcional y buena resolución, lo que permite a los astrónomos estudiar el universo con mayor detalle que nunca.
Por ejemplo, su destreza para detectar débiles señales de radio ha dado lugar a descubrimientos innovadores en astronomía transitoria. Esta rama de la astronomía se ocupa de objetos que tienen características cambiantes en escalas de tiempo relativamente cortas. En 2017, el telescopio participó en las observaciones de seguimiento de la colisión de dos estrellas de neutrones. Los estudios de esta naturaleza con múltiples longitudes de onda son la clave para comprender mejor estos eventos altamente energéticos. Este descubrimiento ha profundizado nuestra comprensión de los fenómenos más energéticos del universo.
Soy profesor asociado de astronomía en Sudáfrica y tengo un interés general en estudiar los procesos de formación y evolución de galaxias. Estos son solo cuatro de los principales avances de MeerKAT en los que he participado y por qué los hallazgos son importantes para nuestra comprensión del universo.
En un proyecto, se utilizó MeerKAT para observar el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Esto permitió a nuestro equipo ver por primera vez los filamentos magnéticos que rodean el agujero negro supermasivo en el corazón de nuestra galaxia. Un agujero negro supermasivo es un objeto extremadamente denso con una masa de un millón de soles. Su gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción. La investigación proporcionó información valiosa sobre los procesos dinámicos que dan forma al entorno galáctico.
MeerKAT también ha encabezado varios estudios de galaxias que están remodelando nuestra comprensión de la evolución cósmica. Los estudios Laduma, Mightee y Mhongoose tienen como objetivo mapear la distribución de galaxias y el gas neutro de hidrógeno. También están diseñados para estudiar las propiedades de galaxias cercanas y distantes. Estos estudios hacen más que simplemente ampliar nuestro conocimiento del universo:también están allanando el camino para futuras investigaciones astronómicas.
Uno de los descubrimientos más notables que surgió del proyecto Mightee es la identificación de radiogalaxias gigantes:vastas estructuras que se extienden a lo largo de millones de años luz. Estos gigantes cósmicos, impulsados por agujeros negros supermasivos en sus centros, generan intensas emisiones de radio. Esto las hace visibles para instrumentos como MeerKAT, cuyas capacidades únicas han permitido encontrar y estudiar estas impresionantes galaxias como nunca antes.
Un descubrimiento intrigante realizado por el proyecto Laduma es la detección de un megamáser OH. Se trata de un amplificador cósmico alimentado por la intensa radiación emitida por los centros activos de las galaxias. Se encuentra entre las fuentes de emisión máser más poderosas del universo, capaz de amplificar las ondas de radio por millones. El megamáser OH detectado por Laduma se encuentra en una galaxia distante. Ofrece información valiosa sobre la dinámica de los núcleos galácticos y los mecanismos que impulsan su evolución.
Mientras tanto, el estudio Mhongoose ha revelado una gran cantidad de información sobre la distribución y las propiedades del gas hidrógeno neutro en las galaxias cercanas. Mapear la distribución del hidrógeno neutro permite a los astrónomos rastrear la dinámica de las estructuras galácticas y descubrir los depósitos ocultos de gas que alimenta la formación de estrellas y el crecimiento de las galaxias. Esta información es crucial para comprender la compleja interacción entre el gas, las estrellas y la materia oscura en la configuración de la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico.
Más allá de su impacto científico, MeerKAT se ha convertido en una fuerza impulsora para el desarrollo del capital humano en la astronomía africana.
Se ha contratado a miembros de las comunidades locales alrededor del sitio durante las etapas de construcción y operación. Los compromisos con esas comunidades, y particularmente con las escuelas de la zona, están derribando barreras a la participación en la astronomía. Esto crea vías muy necesarias para que los grupos subrepresentados ingresen al campo.
A través de programas de capacitación e iniciativas educativas, MeerKAT está formando a una nueva generación de científicos e ingenieros africanos, capacitándolos para seguir carreras en los campos de la ciencia, la tecnología, las matemáticas y la ingeniería para que puedan contribuir a la comunidad científica global.
El proyecto sirve como centro para la colaboración internacional. Ha atraído a investigadores de todo el mundo a Sudáfrica. Por ejemplo, he podido colaborar con astrónomos del Reino Unido, Australia, Países Bajos y Estados Unidos.
Y, gracias a iniciativas como la Red Africana de Interferometría de Línea de Base Muy Larga, MeerKAT está desarrollando capacidades en radioastronomía en todo el continente y posicionando a África como líder en este campo.
Dados los numerosos descubrimientos innovadores que MeerKAT ya ha realizado, promete seguir sirviendo como una máquina de descubrimiento que ampliará los límites de la exploración astronómica hasta la era SKA.
Proporcionado por The Conversation
Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original. 
