Contribuyendo a la Radioastronomía

A lo largo del tiempo, los científicos han aportado al entendimiento del cosmos y nos han maravillado con extraordinarios descubrimientos, solo por nombrar alguno conocido, la primera imagen de un agujero negro en Messier 87 captada por el EHT en 2019. Para poder llegar a este gran hallazgo, la astronomía ha debido evolucionar enormemente tanto en infraestructura como en la forma de estudiar y abordar los distintos fenómenos astrofísicos que deseamos entender.

Pasamos de observar el firmamento a ojo desnudo tal como lo hacían en la antigüedad a vivir el romanticismo de Galileo, de mirar el cielo por medio de un telescopio óptico tratando de dilucidar los misterios del universo. Gracias a la ubicación geográfica de nuestro país, Chile tiene uno de los cielos más limpios y mejor valorados a nivel mundial para la instalación de observatorios, es por esto que telescopios ópticos modernos como Cerro Tololo, VLT, La Silla, entre algunos, fueron instalados desde hace más de 50 años para desentrañar los fenómenos en luz visible.

Pero si eres por lo menos, aficionado a la astronomía, sabrás que no solo la luz visible es utilizada como fuente de información. También, podemos extraer información muy rica por medio de las ondas de radio, aquí tenemos el ejemplo de radio-telescopios como APEX, ALMA, CBI, entre algunos. Hoy en día, la radioastronomía estudia un sin número de temas interesantes, pero existe un tema en particular que para mí fue vital a la hora de elegir el radio como línea investigativa, me refiero a la época de la reionización, un período en el universo temprano en donde las primeras estrellas y galaxias se formaron dejando una débil marca de emisión en la línea del 21 cm. Esta señal presenta hoy en día un ejemplo de uno de los desafíos a los que se está enfrentando la radioastronomía, cómo generamos instrumentos tan poderosos que sean capaces de captar una señal tan tenue y tan lejana desde la tierra?.

Todo científico que se desempeñe en el área sabe que para captar la radiación proveniente de estas fuentes tan débiles y distantes es indispensable que los receptores de los radiotelescopios sean altamente sensitivos, en lo posible de bajo ruido y que estén muy bien calibrados. Tenemos claro que, debemos reconocer toda contaminación anexa que pueda atenuar la señal de interés, ya sea atmosférica o del entorno circundante y mitigarla.

Es en toda esta combinación de conceptos que se desenvuelve mi área de investigación en CePIA. Durante mi doctorado, he liderado un proyecto sobre el estudio y desarrollo de cuerpos negros que se crearon desde cero en el laboratorio, cargas que serán usadas como calibradores de datos astronómicos en el Observatorio LLAMA (en construcción en Salta, Argentina). Una vez que los datos de potencia sean calibrados a temperatura de brillo, recién serán útiles para que los astrónomos puedan trabajar sobre ellos en el siguiente nivel, he aquí la importancia de realizar una buena caracterización de nuestras cargas antes de ser utilizadas por LLAMA. Completado este objetivo, deseamos trabajar para que nuestro sistema sea utilizado para calibrar receptores de cualquier instrumento milimétrico/submilimétrico. No puedo dejar de mencionar, que este debería ser el primer instrumento cepiano instalado y probado en un radiotelescopio.

Además, he realizado estudios de variabilidad atmosférica del sitio de OVRO, por medio de un análisis de datos de potencia del receptor de COMAP ubicado en este lugar y usando datos de reanálisis atmosféricos provenientes de MERRA-2. La finalidad es encontrar la opacidad atmosférica cenital y el vapor de agua precipitable del sitio que es crucial a la hora de observar en radio ya que actúa como contaminante directo de las observaciones. No puedo dejar de mencionar que esta línea de investigación es tremendamente útil y potente ya que entrega la posibilidad de realizar un testeo de sitios por medio del análisis atmosférico para reconocer qué zonas del globo son más aptas para invertir en radiotelescopios.

Como astrónoma, entrar a CePIA y enfrentarme al área de instrumentación astronómica donde el trabajo multidisciplinario es vital, fue un cambio radical en la forma de visualizarme hacia el futuro. Me presentó una oportunidad de investigar lo que me gusta desde un enfoque distinto y aportar un “granito” de estrella a esta maravillosa ciencia.