El European Pulsar Timing Array ( EPTA ) es una colaboración europea para combinar cinco radiotelescopios de clase de 100 m para observar una matriz de púlsares con el objetivo específico de detectar ondas gravitacionales . Es uno de los tres proyectos de matriz de temporización de púlsar en funcionamiento, los otros son la matriz de temporización de Pulsar de Parkes y el Observatorio de ondas gravitacionales de Nanohertz de América del Norte .
Púlsares y sincronización de alta precisión
Los púlsares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas que giran rápidamente y que emiten ondas de radio desde sus polos magnéticos que, debido a la rotación de la estrella, se observan en la Tierra como una cadena de pulsos. Debido a la densidad extremadamente alta de las estrellas de neutrones, sus períodos de rotación son muy estables, por lo que el tiempo de llegada observado de los pulsos es muy regular. Estos tiempos de llegada se denominan TOA (tiempo de llegada) y se pueden utilizar para realizar experimentos de cronometraje de alta precisión.
La estabilidad de los TOA de la mayoría de los púlsares es limitada debido a la presencia de ruido rojo , también llamado "ruido de sincronización". [1] Sin embargo, existe una clase especial de púlsares, llamados púlsares de milisegundos (MSP), que se muestra que sufren poco o ningún ruido de sincronización. [ cita requerida ] Hacer un seguimiento de los TOA de diferentes MSP en el cielo permite un experimento de sincronización de alta precisión para detectar ondas gravitacionales .
Detección de ondas gravitacionales
Las ondas gravitacionales (GW) son pequeñas perturbaciones en el espacio-tiempo, causadas por el movimiento de masas, si la tercera derivada temporal del momento cuadripolar de masas no es cero. Estas ondas son muy débiles, de modo que solo las ondas más fuertes, causadas por el movimiento rápido de estrellas densas o agujeros negros, tienen posibilidades de ser detectadas. Una matriz de temporización de púlsar (PTA) utiliza una matriz de MSP como puntos finales de un detector de GW a escala galáctica . Es sensible a GW con una frecuencia en el régimen de nanohercios, que corresponde al régimen donde se predice que existe el fondo estocástico de GW, causado por la coalescencia de agujeros negros supermasivos en el Universo temprano. [ cita requerida ] Esto hace que los PTA sean complementarios a otros detectores GW como LIGO , VIRGO y LISA .
El EPTA es un componente de una colaboración mundial para la detección y medición de ondas gravitacionales, el International Pulsar Timing Array , que también incluye el Observatorio Norteamericano de Nanohercios de Ondas Gravitacionales (NANOGrav) y el Parkes Pulsar Timing Array (PPTA).
Telescopios
La EPTA utiliza cinco telescopios europeos. Estos son los Síntesis Radiotelescopio Westerbork , el radiotelescopio de Effelsberg , el Telescopio Lovell , el Radio Telescopio Nançay y el Radio Telescopio de Cerdeña .
SALTO
Desde 2009, la EPTA ha logrado algunos avances gracias a un proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación conocido como Large European Array for Pulsars (LEAP). El objetivo de este proyecto es combinar de forma coherente los cinco telescopios EPTA para sintetizar el equivalente a un plato de 194 m totalmente orientable. [2] Esto mejorará la precisión con la que se pueden medir los TOA del púlsar en un orden de magnitud, esencial para la primera detección de ondas gravitacionales en la próxima década. [ cita requerida ]
Notas
- ^ Z. Arzoumanian, DJ Nice, JH Taylor y SE Thorsett. " Comportamiento de sincronización de 96 púlsares de radio ". The Astrophysical Journal, volumen 422, febrero de 1994 (páginas 671-680).
- ^ La gran matriz europea para púlsares