Las frecuencias más bajas del universo radioeléctrico acaban de revelarse con una claridad espectacular.

Un equipo de astrónomos ha utilizado una nueva técnica de calibración para proporcionarnos las primeras imágenes nítidas del Universo radioeléctrico en el rango de frecuencia de 16 a 30 megahercios, un logro que antes se creía imposible debido a la interferencia turbulenta generada por la ionosfera de la Tierra.

«Es como ponerse unas gafas por primera vez y ya no ver borroso». dice el astrónomo Christian Groeneveld de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, quien dirigió la investigación.

Ver el Universo con ojos de radio presenta algunos desafíos interesantes en el mejor de los casos.

En el extremo inferior del espectro electromagnético se encuentran las ondas más largas, es decir, que pueden penetrar la atmósfera terrestre. Sin embargo, debido a que el las señales suelen ser bastante débiles y porque las longitudes de onda son bastante largaslas antenas con las que los detectemos tienen que ser bastante grandes.

Por lo tanto, colocar un radiotelescopio en el espacio simplemente no es un medio rentable de estudiar el radiocielo, y la mayoría de los radiotelescopios se han desplegado y funcionando aquí mismo, en la Tierra. Pero para el rango de frecuencia de decámetros, por debajo de 30 megahercios, esto significa que no hemos podido ver lo que hay allí con gran detalle.

Eso es por el ionosfera, que dispersa las ondas de radio de baja frecuencia con tanta eficacia que llegan muy corruptas. El recuento variable de electrones en la ionosfera provoca retrasos de fase variables en el frente de onda de baja frecuencia; y las interacciones entre electrones y campos magnéticos en la ionosfera pueden hacer que las ondas de radio giren. El resultado son imágenes muy borrosas y desenfocadas.

Ha sido un problema desde que tenemos radioastronomía. Pero allá por 2004los astrónomos predijeron que podríamos lograr una resolución mucho mejor con proyectos como LOFAR, un conjunto de radiotelescopios que en ese momento aún no se había construido.

LOFAR es ahora el radiotelescopio más grande del mundo y ve el Universo en las frecuencias más bajas que podemos ver desde la Tierra. Pero la ionosfera sigue siendo el mismo viejo problema, por lo que Groeneveld y sus colegas buscaron una manera de corregir su interferencia.

Su estrategia de calibración funciona de manera similar a óptica adaptativa, que utiliza una estrella guía para ayudar a los telescopios ópticos a corregir los efectos de la distorsión atmosférica. Los investigadores utilizaron las propias fuentes de radio como objetivos de calibración, con una sensibilidad y resolución de un orden de magnitud superior a las observaciones anteriores de decámetros.

La técnica no es perfecta: en la nueva imagen, las líneas irradian alrededor de fuentes de radio; esto se debe a que la ionosfera hace que la fuente parezca moverse. La calibración ha identificado la fuente con mayor precisión, pero aún quedan algunos artefactos de la influencia ionosférica. Eso es algo que se puede perfeccionar en trabajos posteriores.

Por ahora, sin embargo, los esfuerzos del equipo muestran un grado de precisión que revela detalles que nunca antes habíamos visto. La emisión de radio de alta y baja frecuencia se crea mediante diferentes procesos y objetos; El estudio de cúmulos de galaxias que sólo habíamos visto antes en ondas de radio de alta frecuencia mostró que la emisión no está distribuida uniformemente, sino que tiene una especie de patrón irregular.

Estallidos desde muy lejos agujeros negros También producen ondas de radio de baja frecuencia, por lo que la nueva técnica significa que los astrónomos tienen una herramienta mucho mejor para comprender agujero negro acreción en el Universo temprano.

Por ahora, sin embargo, sabemos que la técnica funciona. Los investigadores están trabajando arduamente para procesar más datos, con la esperanza de eventualmente mapear todo el cielo del norte, de un decímetro. Y, Notas de Groeneveld«Existe, por supuesto, la posibilidad de que eventualmente descubramos algo inesperado».

Sí, por favor.

La investigación ha sido publicada en Naturaleza Astronomía.