Experimento Atacama Pathfinder


El Atacama Pathfinder Experiment ( APEX ) es un radiotelescopio a 5.064 metros sobre el nivel del mar, en el Observatorio Llano de Chajnantor en el desierto de Atacama en el norte de Chile , 50 km al este de San Pedro de Atacama construido y operado por 3 institutos de investigación europeos. El plato principal tiene un diámetro de 12 my consta de 264 paneles de aluminio con una precisión superficial promedio de 17 micrómetros ( rms ). El telescopio se inauguró oficialmente el 25 de septiembre de 2005.

El telescopio APEX es un prototipo de antena modificada de ALMA (Atacama Large Millimeter Array) y se encuentra en el sitio del observatorio ALMA. APEX está diseñado para trabajar en longitudes de onda submilimétricas, en el rango de 0,2 a 1,5 mm, entre la luz infrarroja y las ondas de radio, y para encontrar objetivos que ALMA podrá estudiar con mayor detalle. La astronomía submilimétrica proporciona una ventana al Universo frío, polvoriento y distante, pero las débiles señales del espacio son absorbidas en gran medida por el vapor de agua en la atmósfera de la Tierra. Se eligió Chajnantor como la ubicación para dicho telescopio porque la región es una de las más secas del planeta y es más de 750 m más alta que los observatorios en Mauna Kea y 2400 m más alta que el Very Large Telescope (VLT) en Cerro Paranal. [1]

APEX es una colaboración entre el Instituto Alemán Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) al 50%, el Observatorio Espacial Sueco Onsala (OSO) al 23% y la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur (ESO) al 27%. [2] El telescopio fue diseñado y construido por la empresa alemana VERTEX Antennentechnik GmbH, bajo contrato de MPIfR. [3] La operación de APEX en Chajnantor está confiada a ESO .

Instrumento APEX para encontrar agua en el Universo. [4]

La astronomía submilimétrica es una frontera relativamente inexplorada en astronomía y revela un Universo que no se puede ver con la luz visible o infrarroja más familiar. Es ideal para estudiar el "Universo frío": la luz en estas longitudes de onda brilla desde vastas nubes frías en el espacio interestelar, a temperaturas de solo unas pocas decenas de grados por encima del cero absoluto. Los astrónomos utilizan esta luz para estudiar las condiciones químicas y físicas de estas nubes moleculares, las densas regiones de gas y polvo cósmico donde están naciendo nuevas estrellas. Vistas con luz visible, estas regiones del Universo son a menudo oscuras y oscurecidas debido al polvo, pero brillan intensamente en la parte milimétrica y submilimétrica del espectro. Este rango de longitud de onda también es ideal para estudiar algunas de las galaxias más antiguas y distantes del Universo, cuya luz se ha desplazado al rojo hacia estas longitudes de onda más largas. [1]

Los objetivos científicos de APEX incluyen el estudio de la formación de estrellas, planetas y galaxias, incluidas las galaxias muy distantes en el Universo temprano, y las condiciones físicas de las nubes moleculares. [1] Sus primeros resultados demostraron que el telescopio está a la altura de las ambiciones de los científicos al proporcionar acceso al "Universo frío" con una sensibilidad y una calidad de imagen sin precedentes.

En julio de 2006 se publicaron no menos de 26 artículos basados ​​en ciencia temprana con APEX en un número especial de la revista de investigación Astronomy and Astrophysics . Entre los muchos hallazgos nuevos publicados entonces, la mayoría en el campo de la formación de estrellas y la astroquímica, se encuentran el descubrimiento de una nueva molécula interestelar y la detección de luz emitida a 0,2 mm de moléculas de CO, así como la luz procedente de una molécula cargada compuesta de dos formas de hidrógeno. [5]

Observaciones recientes de APEX conducen al primer descubrimiento de peróxido de hidrógeno en el espacio, [6] la primera imagen de un disco polvoriento que rodea de cerca a una estrella bebé masiva, proporcionando evidencia directa de que las estrellas masivas se forman de la misma manera que sus hermanas más pequeñas, [7 ] y las primeras mediciones directas del tamaño y brillo de las regiones de nacimiento de estrellas en una galaxia muy distante. [8]

APEX también participa en la Red Global mm- VLBI y en el Event Horizon Telescope (EHT). El proyecto EHT produjo la primera imagen directa de un agujero negro . [9] La detección en mayo de 2012 del cuásar 3C 279 a una longitud de onda de 1,3 mm en la línea de base de 9386 km entre APEX y la SMA en Hawái ha establecido el récord mundial en resolución angular: 28,6 microsegundos de arco.

Todos los datos de ESO y APEX sueco se almacenan en el archivo de ESO. Estos datos siguen las reglas de archivo estándar de ESO, es decir, se ponen a disposición del público un año después de haber sido entregados al investigador principal del proyecto. [10]

APEX se coloca centinela en Chajnantor. [11]
Datos combinados de APEX y Spitzer en un área conocida como Extended Chandra Deep Field South. [12]

APEX, el telescopio de un solo plato de longitud de onda submilimétrica más grande que opera en el hemisferio sur, tiene un conjunto de instrumentos para que los astrónomos utilicen en sus observaciones, uno de los principales es LABOCA, la Gran Cámara Bolométrica APEX. LABOCA utiliza una serie de microcalorímetros extremadamente sensibles, conocidos como bolómetros , para detectar luz submilimétrica. Con casi 300 elementos, en el momento de la puesta en servicio en 2007 LABOCA ha sido la cámara con bolómetro más grande del mundo. Para poder detectar los pequeños cambios de temperatura causados ​​por la débil radiación submilimétrica, los bolómetros se enfrían a una fracción de grado por encima del cero absoluto (300  milikelvins - menos 272,85 grados Celsius). La alta sensibilidad de LABOCA, junto con su amplio campo de visión (11 minutos de arco , un tercio del diámetro de la Luna llena), lo convierten en una herramienta invaluable para obtener imágenes del Universo submilimétrico. [1]

La primera luz de APEX se logró en mayo de 2004 utilizando la matriz de bolómetros de imágenes SEST (SIMBA) que se había trasladado a APEX después del desmantelamiento de la SEST y se compiló el primer modelo de señalización por radio. En el momento de la inauguración en 2005, APEX estaba equipado con espectrómetros submilimétricos de última generación desarrollados por la División de Tecnología Submilimétrica de MPIfR y seguidos por el primer receptor de instalación construido en la Universidad de Chalmers (OSO). [3]

Para obtener más información sobre los instrumentos APEX, consulte la página de instrumentación .

Para operar en longitudes de onda submilimétricas más cortas, APEX presenta una superficie de altísima calidad. Después de una serie de ajustes de alta precisión, la superficie del espejo primario se puede ajustar con notable precisión. Sobre los 12 m de diámetro de la antena, la desviación rms de la parábola perfecta es menos de 17 milésimas de milímetro. Esto es más pequeño que una quinta parte del grosor promedio de un cabello humano. [3]

El telescopio APEX se compone de tres cabinas "receptoras": Cassegrain, Nasmyth A y Nasmyth B.

  • Vista panorámica de la meseta.

  • Prendiendo fuego a la oscuridad [13]

  • APEX y racimos de penitentes blancos .

  • La antena APEX

  • Mirando hacia el sitio de ALMA

  • APEX en Chajnantor

  • Región central de la Vía Láctea (LABOCA en APEX)

  • Imagen compuesta en color de RCW 120 (LABOCA)

  • Telescopio APEX 12m

  • APEX y Chajnantor nevado. [14]

  • "> Reproducir medios

    Este video muestra la construcción de parte de APEX, así como el camino desde APEX en la meseta de Chajnantor hasta la base APEX Sequitor, ubicada cerca de San Pedro de Atacama en Chile.

  1. ^ a b c d "ESO - APEX" . ESO. Archivado desde el original el 22 de junio de 2011 . Consultado el 14 de junio de 2011 .
  2. ^ "APEX - Experimento Atacama Pathfinder" . Archivado desde el original el 24 de junio de 2011 . Consultado el 14 de junio de 2011 .
  3. ^ a b c "Nueva luz submilimétrica en el desierto - telescopio APEX ve la primera luz en Chajnantor" . ESO. 2005-07-14 . Consultado el 19 de agosto de 2011 .
  4. ^ "Primeras observaciones de SEPIA" . Consultado el 6 de noviembre de 2015 .
  5. ^ "Astronomía submilimétrica en pleno giro en los cielos del sur - Impresionante conjunto de resultados APEX que se publicarán en el número especial de astronomía y astrofísica" . ESO. 2006-07-13 . Consultado el 19 de agosto de 2011 .
  6. ^ "Peróxido de hidrógeno encontrado en el espacio" . ESO. 2011-07-06 . Consultado el 19 de agosto de 2011 .
  7. ^ "Desentrañar el misterio del nacimiento masivo de estrellas - Todas las estrellas nacen de la misma manera" . ESO. 2010-07-14 . Consultado el 19 de agosto de 2011 .
  8. ^ "APEX toma el primer primer plano de las fábricas de estrellas en el universo distante" . ESO. 2010-03-21 . Consultado el 19 de agosto de 2011 .
  9. ^ "Event Horizon Telescope captura la primera imagen de un agujero negro | Astronomía | Sci-News.com" . Últimas noticias científicas | Sci-News.com . Consultado el 10 de abril de 2019 .
  10. ^ "Archivo de datos APEX" . Archivado desde el original el 25 de julio de 2011 . Consultado el 19 de agosto de 2011 .
  11. ^ "APEX se coloca centinela en Chajnantor" . Imagen de la semana de ESO . Consultado el 16 de abril de 2012 .
  12. ^ "Las primeras vidas salvajes de las galaxias más masivas de hoy" . Comunicado de prensa de ESO . Consultado el 27 de enero de 2012 .
  13. ^ "Prendiendo fuego a la oscuridad" . Comunicado de prensa de ESO . Consultado el 12 de febrero de 2013 .
  14. ^ "Acuerdo de extensión APEX firmado" . www.eso.org . Consultado el 12 de mayo de 2017 .

  • Página web oficial
  • Sitio web de ESO APEX
  • Sitio web de ESO LABOCA
  • Astronomía submilimétrica en pleno apogeo en los cielos del sur - Comunicado para la organización de ESO