El Gran Telescopio Milimétrico ( LMT ) ( español : Gran Telescopio Milimétrico , o GTM ) -oficialmente Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano ( español : Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano ) - es el telescopio de apertura única más grande del mundo en su rango de frecuencia, construido para observar ondas de radio en las longitudes de onda de aproximadamente 0,85 a 4 mm. Tiene una superficie activa con un diámetro de 50 metros (160 pies) y 1,960 metros cuadrados (21,100 pies cuadrados) de área de recolección. [1]
Nombres alternativos | LMT |
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Parte de | Telescopio del horizonte de sucesos |
Ubicación (es) | Sierra Negra |
Coordenadas | 18 ° 59′09 ″ N 97 ° 18′53 ″ O / 18,985833333333 ° N 97,314722222222 ° WCoordenadas : 18 ° 59′09 ″ N 97 ° 18′53 ″ O / 18,985833333333 ° N 97,314722222222 ° W |
Organización | Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica Universidad de Massachusetts Amherst |
Altitud | 4.640 m (15.220 pies) |
Construido | 2001–2010 |
Primera luz | 17 de junio de 2011 |
Estilo telescopio | Radiotelescopio telescopio reflector de Cassegrain |
Diámetro | 50 m (164 pies 1 pulg) |
Diámetro secundario | 2,5 m (8 pies 2 pulgadas) |
Área de recolección | 1,960 m 2 (21,100 pies cuadrados) |
Longitud focal | 525 m (1.722 pies 5 pulgadas) |
Montaje | monte altazimut |
Sitio web | www |
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Se encuentra a una altitud de 4850 metros en la cima de la Sierra Negra , el quinto pico más alto de México y un compañero volcánico extinto de la montaña más alta de México , el Pico de Orizaba , dentro del Parque Nacional Pico de Orizaba en el estado de Puebla . Es un proyecto conjunto binacional mexicano (80%) - estadounidense (20%) del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad de Massachusetts Amherst .
Las observaciones de longitudes de onda milimétricas utilizando el LMT darán a los astrónomos una visión de las regiones que están oscurecidas por el polvo en el medio interestelar , aumentando así nuestro conocimiento sobre la formación de estrellas . El telescopio también está especialmente diseñado para observar planetesimales y planetas del sistema solar y discos protoplanetarios extrasolares que son relativamente fríos y emiten la mayor parte de su radiación en longitudes de onda milimétricas. [2]
La misión del LMT es: 1) realizar investigaciones pioneras, 2) formar a las futuras generaciones de científicos e ingenieros y 3) desarrollar nuevas tecnologías en beneficio de la sociedad. [3] El LMT estudia principalmente objetos térmicamente fríos, la mayoría de ellos asociados a grandes cantidades de polvo cósmico y / o gas molecular. Entre los objetos de interés se encuentran: cometas , planetas , discos protoplanetarios , estrellas evolucionadas, regiones y galaxias de formación de estrellas , nubes moleculares , núcleos galácticos activos (AGN), galaxias de alto corrimiento al rojo, cúmulos de galaxias y el fondo cósmico de microondas . [4]
El LMT es un sistema óptico acodado de Cassegrain con una superficie primaria reflectante (M1) de 50 m de diámetro formada por 180 segmentos, estos se distribuyen en cinco anillos concéntricos. El número de segmentos en los anillos, desde el centro del plato hacia el exterior son: 12, 24 y 48 en los tres anillos más externos. Cada segmento está conectado a la estructura del telescopio a través de cuatro actuadores , lo que permite tener una superficie primaria reflectante activa . Además, cada segmento está formado por ocho subpaneles de níquel electroformado de precisión . La superficie secundaria reflectante (M2) tiene un diámetro de 2,6 m, también construida por nueve subpaneles de níquel electroformados, y está unida al telescopio con un hexápodo activo que permite un enfoque preciso, desplazamientos laterales e inclinaciones. El hexápodo está unido al telescopio a través de un tetrápodo de metal. Finalmente, la superficie terciaria reflectante (M3) es casi plana, elíptica con un eje mayor de 1,6 my entrega el haz de luz a los receptores. [5]
Historia
INAOE y UMass-Amherst firmaron el acuerdo para desarrollar el proyecto del Gran Telescopio Milimétrico el 17 de noviembre de 1994, pero la construcción del telescopio no comenzó hasta 1998. [6] [7] Las primeras observaciones se tomaron en junio de 2011 a 1,1 y 3 mm. utilizando la cámara AzTEC y el receptor de búsqueda Redshift (RSR), respectivamente. [8] En mayo de 2013, comenzó la fase de Ciencia Temprana, produciendo más de una docena de artículos científicos. El nombre oficial del LMT fue cambiado a "Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" el 22 de octubre de 2012 con el fin de homenajear al iniciador del proyecto, Alfonso Serrano Pérez-Grovas .
Instrumentación
El conjunto de instrumentación LMT está construido por receptores heterodinos y cámaras continuas de banda ancha, algunas de ellas aún en desarrollo.
Receptores heterodinos
- SECUOYA [9]
SEQUOIA opera en el rango de banda de 85-116 GHz utilizando una matriz criogénica de plano focal de 32 píxeles dispuestos en matrices 4 × 4 de polarización dual alimentadas por cuernos cuadrados separados por 2 * f * λ. Los arreglos se enfrían a 18K y utilizan preamplificadores de circuito integrado de microondas (MMIC ) monolíticos de fosfuro de indio (InP) de bajo ruido diseñados en UMass para proporcionar un ruido de receptor característico de 55K en el rango de 85-107 GHz, aumentando a 90K a 116 GHz.
- Receptor de búsqueda de desplazamiento al rojo (RSR) [10] [11]
Un nuevo receptor basado en MMIC diseñado para maximizar el ancho de banda instantáneo del receptor para cubrir la ventana atmosférica de 90 GHz de 75 a 110 GHz en una sola sintonización. El receptor tiene cuatro píxeles dispuestos en una configuración de doble haz y polarización dual. Las polarizaciones ortogonales se combinan en transductores de ortomodo basados en guías de ondas. El cambio de haz a 1 kHz en el cielo se logra utilizando un interruptor de polarización de rotación rápida de Faraday y una rejilla de alambre para intercambiar los haces reflejados y transmitidos a cada receptor. Este receptor de banda ultraancha suele alcanzar temperaturas de ruido <50 K entre 75 y 110 GHz. El receptor de búsqueda de desplazamiento al rojo tiene una estabilidad de línea de base excepcional porque no involucra piezas mecánicas móviles, por lo que es muy adecuado para la detección de transiciones de desplazamiento al rojo de la escalera de CO desde galaxias formadoras de estrellas a distancias cosmológicas. Un innovador sistema de autocorrelacionador analógico de banda ancha que cubre los 38 GHz completos con una resolución de 31 MHz (100 km / sa 90 GHz) sirve como espectrómetro de respaldo.
Continuo de banda ancha
- AzTEC [12] [13]
Cámara milimétrica AzTEC desarrollada para operar a 1,1 mm. Está formado por una matriz de bolómetros de micromalla de nitruro de silicio 144 dispuestos en un paquete hexagonal compacto y alimentado por una matriz de cuernos separados por 1,4 fλ. Los detectores se enfrían a ~ 250 mK dentro de un criostato de ciclo cerrado de 3He , logrando una sensibilidad de ~ 3 mJy Hz-1/2 píxel. El campo de visión de AzTEC en el LMT es de 2,4 minutos de arco cuadrado y logra tomar imágenes completamente muestreadas a través del telescopio o reflejando los movimientos de la superficie secundaria.
Instrumentos futuros
- TolTEC [14] [15]
TolTEC será una cámara de polarimetría de alta velocidad y alta sensibilidad para el LMT. Obtendrá una imagen del cielo en tres bandas (1,1, 1,4 y 2,1 milímetros) al mismo tiempo. Está construido con 7000 detectores de inductancia cinética (KID) sensibles a la polarización , por lo que cada observación de TolTEC producirá seis imágenes simultáneamente, una en cada banda y en cada polarización. Los casos de estudio de TolTEC son: cosmología y física de cúmulos, evolución galáctica y formación de estrellas a lo largo de la historia del Universo, la relación entre el proceso de formación de estrellas y las nubes moleculares y pequeños cuerpos del Sistema Solar.
Referencias
- ^ "LMT - Gran telescopio milimétrico Alfonso Serrano" . www.lmtgtm.org . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "El gran telescopio milimétrico de México abre sus puertas" . Ciencia | AAAS . 8 de mayo de 2013 . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "LMT - Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" . www.lmtgtm.org . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "LMT - Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" . www.lmtgtm.org . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "LMT - Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" . www.lmtgtm.org . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ Paz, Susana. "El Gran Telescopio Milimétrico observa el universo desde Puebla" . México Ciencia y Tecnología (en español) . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "Set innovador para telescopio milimétrico grande UMass Amherst-México" . Oficina de Noticias y Relaciones con los Medios | UMass Amherst . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "Los astrónomos de la UMass Amherst, en asociación con el Instituto Mexicano, reciben los primeros datos de luz del nuevo telescopio gigante" . Oficina de Noticias y Relaciones con los Medios | UMass Amherst . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "LMT - Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" . www.lmtgtm.org . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "REDSHIFT" . daisy.astro.umass.edu . Archivado desde el original el 23 de mayo de 2017 . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "LMT - Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" . www.lmtgtm.org . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "Astronomía UMass - AzTEC" . daisy.astro.umass.edu . Archivado desde el original el 11 de septiembre de 2016 . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "LMT - Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" . www.lmtgtm.org . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "La cámara TolTEC" . toltec.astro.umass.edu . Consultado el 12 de junio de 2017 .
- ^ "UMass Amherst lidera el proyecto internacional de cámaras astronómicas" . Oficina de Noticias y Relaciones con los Medios | UMass Amherst . Consultado el 12 de junio de 2017 .
enlaces externos
- Sitio web de LMT
- Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
- Departamento de Astronomía de la Universidad de Massachusetts