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NRAO Community Days: un encuentro con la radioastronomía

El 13 y 14 de Septiembre de 2018 se llevó a cabo en Puebla, México el encuentro “NRAO Community Days” (días de la comunidad) dedicado a la radioastronomía. Este es un evento del Observatorio Nacional de Radio Astronomía (NRAO, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos. Los Community Days fueron la conclusión del Programa de Astrofísica Avanzada Guillermo Haro 2018 (GH 2018),  que organiza el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE),  que incluyó también otras actividades como un encuentro para establecer proyectos conjuntos entre dos grandes telescopios: el Gran Telescopio Canarias  (GTC), que observa en el rango óptico, ubicado en la isla de La Palma, España y el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), que observa en el rango submilimétrico/milimétrico ubicando en Puebla, México.

Los NRAO Community Days consisten en una serie de conferencias en las que astrónomos del NRAO informan a colegas de otras instituciones y países acerca de los últimos avances en instalaciones radioastronómicas que ponen a su disposición. A su vez entrenan a los asistentes, tanto investigadores como estudiantes, en esta ocasión de diversas instituciones mexicanas (imagen 1), en el uso de las herramientas informáticas necesarias para trabajar con datos de esas instalaciones, incluyendo tutoriales sobre cómo elaborar propuestas de tiempo de observación.

Imagen 1: Fotos grupales de los asistentes a l osNRAO Community Days.  En grande, parte de los participantes visitando el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, con su gran antena de 50 m de diámetro. Crédito: K.L. Rojas. En pequeño, participantes en las instalaciones del INAOE. Crédito: INAOE.

 

Dos días intensos


Los asistentes, tanto estudiantes como investigadores, tuvieron la oportunidad de conocer más acerca de los observatorios que dispone NRAO y la ciencia que se realiza con ellos. La astrónoma Amy Kimball habló acerca de las características técnicas del interferómetro Karl G. Jansky Very Large Array (conocido como VLA por sus siglas en inglés) como su ubicación y el rango de frecuencias en el que opera. Se trata de un sistema de 27 antenas con un diámetro de 25 metros cada una, distribuidas en forma de  “Y” (ver imagen 2). Estas antenas pueden ubicarse en distintas posiciones, pudiendo el sistema alcanzar un tamaño máximo de unos 37 km. Esto permite organizar las antenas de diferentes formas de modo que se pueden obtener distintas resoluciones, según lo que se necesite observar. Está ubicado en Socorro, Nuevo México, y es conocido en la cultura popular por haber aparecido en la película de ciencia ficción “Contacto”, en el videoclip de la canción “Everyday” de Bon Jovi, o en diversos documentales de astronomía.

Imagen 2: Vista de una parte de las antenas que conforman el VLA. Crédito: NRAO.

Las radioastrónomas Amy Mioduszewski y Adele Plunkett hablaron de los también interferómetros Very Long Baseline Array (VLBA) y Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), respectivamente. Como dato, Adele fue colaboradora de Astrobites y  Astrobitos,  te recomendamos mucho leer algunas de sus publicaciones que puedes encontrar aquí.  VLBA es un impresionante interferómetro compuesto por 10 antenas de 25 metros de diámetro, que abarca más de 8600 kilómetros, desde Hawái hasta el Caribe. Esto permite obtener imágenes con una resolución equivalente a la de un telescopio de ese tamaño, por lo que es de gran importancia para observar detalles de objetos muy pequeños y lejanos que no podrían resolverse de otra forma (ver imagen 3). ALMA es un gran proyecto internacional del que NRAO es uno de los principales socios; se encuentra ubicado en el desierto de Atacama en Chile a 5000 m.s.n.m. y está revolucionando nuestros conocimientos sobre la química y propiedades del gas frio en el universo.  Puedes leer  astrobitos sobre algunos de sus impresionantes descubrimientos aquí.

Imagen 3: Fotografías de las 10 antenas que conforman el VLBA, y su localización, que se exteiende por unos 8600 km, desde Hawái en el océano Pacífico, hasta las Islas Vírgenes en el mar Caribe. Crédito: NRAO.

Otro de los objetivos fundamentales de los Community Days es la elaboración de propuestas de observación. Los astrónomos observacionales compiten por tiempo de observación, es decir tiempo asignado para usar un telescopio y sus instrumentos, y para ello es necesario enviar una propuesta técnica de relevancia científica. Es fundamental por tanto, conocer la instrumentación que proporciona el observatorio, para asegurar que es la adecuada para la investigación que se quiere llevar a cabo y garantizar resultados útiles. Las primeras propuestas siempre son muy difíciles y más si no conoces a fondo los instrumentos, o el tipo de configuración que  necesitas para sacarle lo máximo a tus observaciones, entre otras cosas. Por esta razón, durante los Community Days, NRAO proporciona tutoriales sobre cómo elaborar propuestas de observación para sus radiotelescopios. Esta parte estuvo a cargo del astrónomo Emmanuel Momjian, quién paso a paso y de manera clara y concisa llevó a los asistentes a elaborar un modelo de propuesta de observación para el VLA.

Además Emmanuel habló sobre un futuro interferómetro que será el sucesor del VLA, llamado Next Generation Very Large Array (ngVLA, ver imagen 4), que contará con un mayor número de antenas y con tecnologías más avanzadas. Abarcará una extensión tan grande como la de VLBA, pero con muchas más antenas, algunas de las cuales se contempla que estén ubicadas en México (ver imagen 4).  Es un proyecto a largo plazo que aun está en fase de diseño, y cuya construcción empezará en 2024, con el objetivo de que realice sus primeras observaciones en 2028.  Te recomendamos leer este astrobito donde te contamos los detalles sobre este gran proyecto.

Imagen 4: Izquierda: aspecto que tendrán las antenas del futuro ngVLA. Derecha: Ubicación de los diferentes conjuntos de antenas propuestos para el ngVLA. Crédito: NRAO.

 

Manos a la obra

Durante estos dos días, los participantes tuvieron la oportunidad de trabajar con datos reales de todos estos interferómetos: VLA , VLBA y ALMA. Un paso muy importante a la hora de trabajar con cualquier tipo de datos astronómicos es el llamado proceso de “reducción de datos”. Básicamente consiste en “limpiar” los datos de cualquier ruido o señal que haya podido introducir el instrumento, el ambiente, el cielo de fondo, o incluso fuentes astronómicas, y que no sea parte de la señal del objeto que queremos estudiar, y nos contamine los datos, y además dejarlos preparados en un formato tal que permita hacer ciencia directamente con ellos.  Emmanuel presentó el programa de reducción CASA para los datos de ALMA y VLA. Un tutorial de reducción para las imágenes de ALMA estuvo a cargo de Ilsang Yoon, otro de los astrónomos enviados por NRAO. Además se incluyeron tutoriales para reducción y análisis de datos de VLA y VLBA. Cada uno de los tutoriales fue explicado paso a paso con gran detalle. Tener conocimiento detallado acerca de el proceso de reducción de datos es fundamental, ya que generalmente suelen ser procesos muy complejos y el usuario se va topando con muchas dificultades en el camino. Tener a gente experta de estos observatorios apoyándote y aclarando tus dudas en cada paso sin duda es algo muy valioso. ¡Gracias NRAO por realizar estos Community Days!

Por último, los participantes del GH 2018 y de los Community Days tuvimos la oportunidad de visitar el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM) ubicado a 4600 m.s.n.m en el volcán Sierra Negra en Puebla, México. El GTM es una antena de 50 m de diámetro que al igual que ALMA se especializa en observaciones en el rango milimétrico y submilimétrico. En esta visita, conocimos su instrumentación y la ciencia de frontera que está llevando acabo en estos momentos (ver imagen 1). Puedes leer algunos astrobitos sobre las investigaciones realizadas con este telescopio aquí.

Una gran experiencia

Resumiendo, se tuvieron dos días muy intensos donde expertos de grandes observatorios en radio compartieron su conocimiento y experiencia en trabajar con radiotelescopios como ALMA, VLBA y VLA. Nos brindaron una perspectiva de la gran fuerza que ha estado tomando la radioastronomía y de los grandes proyectos futuros que vienen en camino, y además, de las grandes bases de datos ya existentes que necesitan ser analizadas. Los Community Days brindan la oportunidad de aprender a realizar propuestas de observación y, también trabajar con los datos observados, lo cual es una gran experiencia tanto para estudiantes como para investigadores que deseen en trabajar en radio. Si estás interesado en asistir a un evento de ‘Community Days’ te recomendamos echarle un vistazo a este enlace donde encontrarás información al respecto.


Eventos de este tipo han permitido que algunos de los autores de astrobitos tengan la oportunidad de conocerse. En esta ocasión, cuatro de los autores: Adele, Ana, Aitor y Karla, gracias a los ‘Community days’ estuvieron reunidos en un mismo lugar (imagen 5). Sin duda fue un encuentro muy emocionante.

 

Imagen 5: Algunos autores de astrobitos durante los NRAO Community Days. Cuadro pequeño de izquierda a derecha: Ana, Karla, Aitor y Adele. En grande, foto durante la visita al GTM: Karla, Adele y Aitor.

 

 

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