Importante radiotelescopio africano ayudará a obtener imágenes de agujeros negros

Los astrónomos de África y Europa han reaccionado con deleite ante la noticia de que se construirá el primer radiotelescopio de alcance milimétrico de África.

El Africa Millimeter Telescope llenará un vacío en la cobertura del Event Horizon Telescope (EHT), una red global de telescopios que pueden recibir y analizar ondas de radio de alrededor de 1 milímetro de longitud; en 2019 publicaron la primera imagen de un borde del agujero negro, conocido como su horizonte de eventos

El telescopio estará ubicado en o cerca de Table Mountain en la Reserva Natural Gamsberg en Namibia. Será un telescopio reutilizado de 15 metros, actualmente ubicado en La Silla en Chile, que está siendo donado por el Observatorio Espacial Onsala en Suecia y el Observatorio Europeo Austral, con sede cerca de Munich, Alemania.

El proyecto, confirmado a fines del año pasado, es “otro paso hacia la consolidación de la posición de África como un actor capaz y competitivo a nivel mundial en el campo de la astronomía”, dice Charles Takalana, jefe de la secretaría de la Sociedad Astronómica Africana en Ciudad del Cabo. Sudáfrica. El telescopio «llenará una ventana de observación faltante en el continente» y será crucial para las comunidades astrofísicas de África, agrega Roger Deane, quien dirige el Centro Wits para Astrofísica en la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, Sudáfrica.

El telescopio milimétrico de África es una colaboración entre la Universidad de Radboud Nijmegen en los Países Bajos y la Universidad de Namibia en Windhoek. Pasarán unos cinco años antes de que el telescopio vea la primera luz. El proyecto costará alrededor de US$25 millones, incluyendo proyectos de construcción, operaciones y divulgación en el país del sur de África. La mitad de su financiación proviene de la Universidad de Radboud. Otros financiadores incluyen la Universidad de Namibia, el Observatorio Europeo Austral y la Escuela de Investigación de Astronomía de los Países Bajos en Leiden.

El equipo del telescopio está trabajando para completar lo que se llama una revisión crítica del diseño, que ayudará a determinar la ubicación exacta del observatorio en la montaña, ya sea que deba estar junto a la montaña o ubicado en otro sitio; y si se necesitará financiación adicional.

Los telescopios en el rango de longitud de onda milimétrica pueden obtener imágenes del horizonte de eventos de un agujero negro, dice el gerente de proyecto Marc Klein Wolt, quien también es director gerente del Radboud Radio Lab en la Universidad de Radboud. En longitudes de onda más largas, «solo viste una gota, pero en longitudes de onda milimétricas, comienzas a ver el borde».

En 2019, el equipo de EHT publicó una célebre imagen del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87. Fue la primera imagen que mostró el contorno del horizonte de sucesos de un agujero negro. “Esa imagen fue el comienzo de una nueva ciencia, como la primera observación de ondas gravitacionales fue el comienzo de una nueva ciencia”, dice Klein Wolt. El astrofísico de la Universidad de Radboud, Heino Falcke, quien anunció la primera imagen de un agujero negro, será el líder científico del Africa Millimeter Telescope.

“Tienes que tener un telescopio en el hemisferio sur, en el sur de África, para hacer todas esas conexiones [to other telescopes in the network]”, dice Klein Wolt. “Eso te permitiría observar [the sky] a medida que la Tierra gira”, añade.

Sin embargo, el EHT solo requerirá alrededor de una quinta parte del tiempo total de observación del Africa Millimeter Telescope, dice el astrónomo Michael Backes, co-investigador principal del proyecto, que tiene su sede en la Universidad de Namibia. “La mayor parte del tiempo estará disponible para que los astrónomos de Namibia desarrollen sus programas”, dice.

Los posibles proyectos en Namibia incluyen el seguimiento de las variaciones en el brillo de los agujeros negros pequeños y grandes en colaboración con telescopios ópticos y telescopios de rayos γ como el Sistema estereoscópico de alta energía (HESS), que también se encuentra en Namibia, y el planeado Telescopio Cherenkov. Array en Chile, dice Backes.

En las últimas dos décadas, se han instalado telescopios en el sur de África. Los países con cielos relativamente despejados y baja densidad de población son ideales para la astronomía. Los telescopios allí cubren una amplia gama de longitudes de onda, desde el gran telescopio óptico del sur de África y el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica hasta el telescopio HESS en Namibia. A fines del año pasado, el Observatorio Square Kilometer Array (SKA) comenzó a otorgar contratos para construir su radiotelescopio gigante, que tendrá miles de platos en Sudáfrica y un millón de antenas en Australia, cuando el proyecto esté completo.

Sin embargo, encontrar científicos e ingenieros capacitados en el continente históricamente ha sido un desafío, dice Carla Sharpe, directora del programa de África en el Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica con sede en Ciudad del Cabo, que aún no participa en el Telescopio Milimétrico de África. Desde 2005, cuando lanzó su sombrero al cuadrilátero para albergar el SKA, Sudáfrica ha otorgado más de 1000 becas en astronomía e ingeniería para llenar este abismo de talento a nivel local y en los países socios de SKA África, incluida Namibia.

Backes dice que espera que el Africa Millimeter Telescope ayude a expandir la comunidad astronómica de Namibia. Klein Wolt agrega que el equipo todavía está buscando más fondos para poder finalizar la ubicación del telescopio y continuar entrenando a los astrónomos en Namibia.

Proyectos como el Africa Millimeter Telescope ayudarán a lograr un programa más amplio en África en astronomía, radioastronomía e ingeniería, que son necesarios para ayudar a desarrollar el continente, dice Sharpe.