Solo ocho de las eventuales cuarenta y cuatro estaciones de antena para la matriz de baja frecuencia (LOFAR) se combinaron para producir la primera imagen de alta resolución de un quásar distante en longitudes de onda de radio del medidor. La primera imagen muestra detalles finos del cuásar 3C 196, una fuerte fuente de radio a varios miles de millones de años luz de distancia, observada en longitudes de onda entre 4 y 10 m. "Elegimos este objeto para las primeras pruebas, porque conocemos muy bien su estructura a partir de observaciones en longitudes de onda más cortas", dijo Olaf Wucknitz de la Universidad de Bonn. “El objetivo no era encontrar algo nuevo, sino ver estructuras iguales o similares también en longitudes de onda muy largas para confirmar que el nuevo instrumento realmente funciona. Sin las estaciones alemanas, solo vimos una gota borrosa, sin subestructura. Una vez que incluimos las líneas de base largas, todos los detalles aparecieron ".
Cinco estaciones en los Países Bajos estaban conectadas con tres estaciones en Alemania. Para hacer observaciones detalladas a frecuencias tan bajas, los telescopios tienen que estar muy separados. Cuando se completa, la matriz LOFAR abarca una gran parte de Europa.
Las observaciones en longitudes de onda cubiertas por LOFAR no son nuevas. De hecho, los pioneros de la radioastronomía comenzaron su trabajo en el mismo rango. Sin embargo, solo pudieron producir mapas muy aproximados del cielo y medir solo las posiciones e intensidades de los objetos.
"Ahora estamos regresando a este rango de longitud de onda largamente descuidado", dice Michael Garrett, director general de ASTRON, en los Países Bajos, la institución que lidera el proyecto internacional LOFAR. “Pero esta vez podemos ver objetos mucho más débiles y, aún más importante, obtener imágenes de detalles muy finos. Esto ofrece oportunidades completamente nuevas para la investigación astrofísica ".
"La alta resolución y sensibilidad de LOFAR significa que realmente estamos entrando en un territorio desconocido y el análisis de los datos fue correspondientemente complejo", agrega Olaf Wucknitz. “Tuvimos que desarrollar técnicas completamente nuevas. Sin embargo, producir las imágenes fue sorprendentemente suave al final. La calidad de los datos es sorprendente ". El siguiente paso para Wucknitz es usar LOFAR para estudiar las llamadas lentes gravitacionales, donde la luz de los objetos distantes se distorsiona por las grandes concentraciones de masa. Se requiere alta resolución para ver las estructuras interesantes de estos objetos. Esta investigación sería imposible sin las estaciones internacionales.
LOFAR consistirá en al menos 36 estaciones en los Países Bajos y ocho estaciones en Alemania, Francia, el Reino Unido y Suecia. Actualmente 22 estaciones están operativas y se están estableciendo más. Cada estación consta de cientos de antenas dipolo que están conectadas electrónicamente para formar un enorme radiotelescopio que cubrirá la mitad de Europa. Con las nuevas técnicas introducidas por LOFAR, ya no es necesario apuntar las antenas de radio a objetos específicos de interés. En cambio, será posible observar varias regiones del cielo simultáneamente.
La resolución de una serie de radiotelescopios depende directamente de la separación entre los telescopios. Cuanto más grandes sean estas líneas de base en relación con la longitud de onda observada, mejor será la resolución lograda. Actualmente, las estaciones alemanas proporcionan las primeras líneas de base largas de la matriz y mejoran la resolución en un factor de diez sobre el uso de las estaciones holandesas. Los funcionarios de ASTRON dicen que la calidad de imagen mejorará significativamente a medida que más estaciones entren en línea.
"Queremos usar LOFAR para buscar señales de épocas muy tempranas del Universo", dijo Benedetta Ciardi del Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) en Garching. "Al tener una formación completamente teórica, nunca pensé que me emocionaría con una imagen de radio, pero este resultado es realmente fascinante".
Fuente: Max-Planck-Institut für Astrophysik
