La Red de Interferómetro de Radioenlace de Elementos Múltiples ( MERLIN ) es una matriz de interferómetros de radiotelescopios repartidos por Inglaterra . La matriz se ejecuta desde el Observatorio Jodrell Bank en Cheshire por la Universidad de Manchester en nombre del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología (STFC) . [1] [2] [3]
Nombres alternativos | ESMEREJÓN |
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Organización | Observatorio Jodrell Bank de la Universidad de Manchester |
Localización | Inglaterra |
Sitio web | www |
Telescopios | Telescopio Cambridge MERLIN Telescopio Defford Telescopio Knockin Telescopio Pickmere Telescopio Lovell Mark II |
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La matriz consta de hasta siete radiotelescopios e incluye el telescopio Lovell en Jodrell Bank, Mark II , Cambridge, Defford en Worcestershire , Knockin en Shropshire y Darnhall y Pickmere (anteriormente conocido como Tabley) en Cheshire . [4] [5] Por lo tanto, la línea de base más larga es de 217 km y MERLIN puede operar en frecuencias entre 151 MHz y 24 GHz . A una longitud de onda de 6 cm (frecuencia de 5 GHz), MERLIN tiene una resolución de 40 milisegundos de arco que es comparable a la del HST en longitudes de onda ópticas. [ cita requerida ]
Algunos de los telescopios se utilizan ocasionalmente para observaciones de la Red VLBI europea (EVN) y de Interferometría de línea de base muy larga (VLBI) con el fin de crear un interferómetro con líneas de base aún más grandes, proporcionando imágenes con una resolución angular mucho mayor .
MTLRI
En 1973, Henry Proctor Palmer sugirió extender los enlaces de interferómetro que ya estaban en Jodrell Bank en ese momento, lo que inició la planificación del conjunto de telescopios. [6] [7] La construcción comenzó en 1975. [7] El sistema originalmente se llamaba oficialmente MTRLI (Interferómetro de radioenlace multitelescopio), pero comúnmente se lo denominaba con el nombre más simple de MERLIN. Originalmente consistía en el telescopio Lovell de 76 m o el Mark II de 25 m , junto con el Mark III de 25 m en Wardle, los 85 pies en Defford y un nuevo telescopio en Knockin. Este nuevo telescopio fue fabricado por E-Systems y se construyó sobre la base del diseño de los telescopios del Very Large Array , que también estaba siendo construido al mismo tiempo por E-Systems. [8] [9]
La construcción del nuevo telescopio, la instalación de enlaces de comunicación por microondas y la construcción del correlador se denominaron conjuntamente "Fase 1" del proyecto MERLIN, cuya financiación se aprobó el 30 de mayo de 1975. [10] La construcción del nuevo El telescopio se inició el 9 de julio de 1976 y se completó el 8 de octubre de 1976. El telescopio se controló por primera vez de forma remota desde Jodrell en enero de 1977. [11] Los enlaces de microondas se instalaron en mayo de 1978. [12] Las primeras observaciones utilizando el sistema: mediciones de 30 fuentes de radio distantes - se tomaron en enero y febrero de 1980. [13] El costo final de la fase 1 del sistema fue £ 2,179,000 (1976). [13]
Se agregaron dos telescopios adicionales en la Fase 2 del proyecto, junto con sus enlaces de radio a Jodrell Bank. Si bien se propuso originalmente que uno de los telescopios se ubicaría en Jodrell Bank y el otro en Darnhall, el par finalmente se ubicó en Pickmere (también conocido como Tabley) y Darnhall. Los dos telescopios eran los mismos que los de Knockin. La construcción de ambos telescopios comenzó el 9 de abril de 1979 y se completó el 31 de octubre de 1979. El telescopio Pickmere se conectó al MTRLI por primera vez el 20 de julio de 1980, seguido por el telescopio Darnhall el 16 de diciembre de 1980. La segunda fase se completó formalmente el 31 de diciembre de 1981 y había costado 3.142.210 libras esterlinas. [14]
La línea de base más larga de MTRLI fue de 134 km, entre Pickmere y Defford. [8] El primer mapa producido por la matriz se publicó el 6 de noviembre de 1980. [7] En los primeros 2 años de funcionamiento (1980-1982), la matriz se utilizó para observar a frecuencias de 408 MHz (con un poder de resolución de 1 segundo de arco ), 1666 MHz (0,25 segundos de arco) y 5 GHz (0,08 segundos de arco). [15]
Cuando la superficie del Mark II fue reemplazada en 1987, pudo usarse junto con los tres telescopios E-Systems en la frecuencia de 22 GHz, expandiendo MTRLI a esa frecuencia. [8] Una de las antenas de 18 m del Telescopio de una milla se utilizó temporalmente en MTRLI desde 1987 hasta el otoño de 1990, lo que mejoró enormemente su resolución. [dieciséis]
MTRLI pasó a llamarse MERLIN a principios de la década de 1990, y poco después la adición de la antena Cambridge de 32 m especialmente diseñada en 1991 aumentó tanto la sensibilidad como la resolución angular de la matriz. La matriz también tenía un nuevo correlador y nuevos receptores refrigerados, y se mejoraron algunos de los enlaces de microondas entre los telescopios para que la matriz pudiera observar ambas manos de polarización. [17]
Desde 1996, se instalaron carruseles para los diferentes receptores en cada uno de los telescopios E-Systems y el telescopio Mark II (el telescopio Cambridge ya tenía instalado un sistema de este tipo), proporcionando agilidad de frecuencia. En 1997 y 1998, se realizaron observaciones de doble frecuencia (5 y 22 GHz) con el arreglo por primera vez. [17]
Hay planes para construir un telescopio en Irlanda que se agregaría a la matriz. [18]
Telescopios originales MTRLI | |
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Nombre | Coordenadas (enlaces a fuentes de mapas y fotografías) |
Telescopio Lovell | 53 ° 14′10.50 ″ N 02 ° 18′25.74 ″ W / 53.2362500 ° N 2.3071500 ° W / 53.2362500; -2.3071500 ( Telescopio Lovell ) |
Mark II | 53 ° 13′51.62 ″ N 02 ° 18′34.16 ″ W / 53.2310056 ° N 2.3094889 ° W / 53.2310056; -2.3094889 ( Mark II ) |
Mark III | 53 ° 06′09.16 ″ N 02 ° 31′15.63 ″ W / 53.1025444 ° N 2.5210083 ° W / 53.1025444; -2,5210083 ( Marca III )[19] |
Defford | 52 ° 05′27.61 ″ N 02 ° 08′09.62 ″ W / 52.0910028 ° N 2.1360056 ° W / 52.0910028; -2.1360056 ( Defford ) |
Knockin | 52 ° 47′23.9 ″ N 02 ° 59′44.9 ″ W / 52.789972 ° N 2.995806 ° W / 52.789972; -2,995806 ( Golpeando ) |
Pickmere | 53 ° 17′18.4 ″ N 02 ° 26′38.4 ″ W / 53.288444 ° N 2.444000 ° W / 53.288444; -2,444000 ( Pickmere ) |
Darnhall | 53 ° 09′21.6 ″ N 02 ° 32′03.3 ″ W / 53,156000 ° N 2,534250 ° W / 53.156000; -2,534250 ( Darnhall ) |
Telescopios MERLIN actuales | |
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Nombre | Coordenadas (enlaces a fuentes de mapas y fotografías) |
Telescopio Lovell | 53 ° 14′10.50 ″ N 02 ° 18′25.74 ″ W / 53.2362500 ° N 2.3071500 ° W / 53.2362500; -2.3071500 ( Telescopio Lovell ) |
Mark II | 53 ° 13′51.62 ″ N 02 ° 18′34.16 ″ W / 53.2310056 ° N 2.3094889 ° W / 53.2310056; -2.3094889 ( Mark II ) |
Defford | 52 ° 05′27.61 ″ N 02 ° 08′09.62 ″ W / 52.0910028 ° N 2.1360056 ° W / 52.0910028; -2.1360056 ( Defford ) |
Knockin | 52 ° 47′23.9 ″ N 02 ° 59′44.9 ″ W / 52.789972 ° N 2.995806 ° W / 52.789972; -2,995806 ( Golpeando ) |
Pickmere | 53 ° 17′18.4 ″ N 02 ° 26′38.4 ″ W / 53.288444 ° N 2.444000 ° W / 53.288444; -2,444000 ( Pickmere ) |
Darnhall | 53 ° 09′21.6 ″ N 02 ° 32′03.3 ″ W / 53,156000 ° N 2,534250 ° W / 53.156000; -2,534250 ( Darnhall ) |
Cambridge | 52 ° 10′1.2 ″ N 0 ° 2′13.4 ″ E / 52.167000 ° N 0.037056 ° E / 52.167000; 0.037056 ( Cambridge ) |
Goonhilly [20] | 50 ° 02′53 ″ N 05 ° 10′55 ″ W / 50.04806 ° N 5.18194 ° W / 50.04806; -5.18194 ( Arthur ) |
e-MERLIN
MERLIN utilizó enlaces de microondas para enviar datos astronómicos desde las estaciones remotas. Estos enlaces tenían un ancho de banda limitado, por lo que gran parte de los datos se desechaban. Para aumentar la sensibilidad del telescopio, los enlaces fueron reemplazados por enlaces de fibra óptica con un ancho de banda de 4 GHz, en comparación con el límite original de 30 MHz, aumentando la sensibilidad de la matriz en un factor de alrededor de 30. Este gran aumento en Los datos significaron que el antiguo correlador ya no podía hacer frente, por lo que se construyó un nuevo correlador que es capaz de procesar más de 200 Gbit / s. [21]
Otro desarrollo importante que forma parte de la actualización es la flexibilidad de frecuencia: la capacidad de alterar la banda de observación de toda la matriz en cuestión de minutos utilizando carruseles giratorios de receptores. Algunos telescopios de la matriz ya tenían esta capacidad, mientras que el resto requirió la visita de un ingeniero para cambiar el receptor. Cuando e-MERLIN esté operativo, el telescopio podrá cambiar rápidamente entre 1,4, 5, 6 y 22 GHz. Esto es necesario para aprovechar las condiciones óptimas para las observaciones de alta frecuencia donde las condiciones atmosféricas pueden afectar gravemente los resultados. [ cita requerida ]
El trabajo de actualización de e-MERLIN comenzó en mayo de 2004 y se completó en 2009. [22] [23]
Revisión programática de STFC 2007-08
El 6 de marzo de 2008, el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología ( STFC ) anunció que el proyecto (e-MERLIN / JIVE ) estaba en peligro debido a un déficit de 80 millones de libras en su presupuesto. Esto se debió a las recomendaciones iniciales del Comité de Ciencias de Física de Partículas, Astronomía y Física Nuclear (PPAN), que había catalogado el proyecto como de "menor prioridad". A raíz de las preocupaciones de que las recomendaciones de PPAN no representaban adecuadamente las prioridades astronómicas del Reino Unido, [24] STFC estableció una revisión de consulta más amplia en la que participaron varios paneles asesores para volver a priorizar el programa STFC . [25] El Panel de Consulta de Astronomía Terrestre recomendó entonces que e-MERLIN se cambiara de la banda más baja ("prioridad más baja") a la segunda más alta, y agregó que "e-Merlin podría ser una instalación líder en el mundo en el la próxima década "y" e-Merlin ofreció un potencial espectacular tanto para los usuarios tradicionales de radioastronomía del Reino Unido como, lo que es más importante, para una comunidad más amplia ". [26]
El 8 de julio de 2008, STFC presentó su versión final de la revisión programática en un Town Meeting en la Royal Society declarando: "Dada la importancia estratégica de e-MERLIN para el futuro de la radioastronomía del Reino Unido y para el proyecto SKA altamente calificado, estamos trabajando con la Universidad de Manchester y otras partes interesadas para encontrar una forma viable en la que las operaciones de e-MERLIN puedan ser respaldadas a mediano plazo sobre una base de costos compartidos. Hemos hecho provisiones para que el soporte STFC de las operaciones esté disponible para facilitar tal solución . " [27]
Resultados científicos
Entre muchas otras cosas, MERLIN se ha utilizado para observar:
- Galaxias radio-ruidosas, por ejemplo Messier 87 . [15]
- Quásares, por ejemplo 3C 418 . [28]
- Observaciones de líneas espectrales de hidroxilo (OH) en nubes de gas interestelares. [29]
El telescopio también se puede utilizar para astrometría de alta precisión . [30] En 1998, MERLIN junto con el telescopio espacial Hubble descubrió el primer anillo de Einstein . [31] El telescopio también se ha utilizado en combinación con el VLA para realizar un análisis de lente débil . [32]
Referencias
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- ^ Bernard, Lovell (1990). Astrónomo por casualidad . Londres: Macmillan. ISBN 0-333-55195-8.
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- ^ Lovell, Telescopios de Jodrell Bank , p. 201
- ^ Lovell, Telescopios de Jodrell Bank , p. 203
- ↑ a b Lovell, Telescopios de Jodrell Bank , p. 204
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- ^ Lovell, Telescopios de Jodrell Bank , p. 221
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