El Telescopio de Arecibo fue una herramienta asombrosa para los astrónomos. Construido a principios de la década de 1960, tenía un plato de 1,000 pies de ancho y era capaz de recibir y transmitir señales de radio. Hizo mapas de radar de asteroides cercanos a la Tierra, Venus y la Luna, descubrió agua en las regiones polares de Mercurio, buscó civilizaciones extraterrestres e incluso envió un mensaje de radio desde la Tierra a un cúmulo globular a 25.000 años luz de distancia. Entonces, cuando colapsó en 2020, muchos astrónomos se preguntaron si podría reconstruirse.
Incluso ignorando los desafíos de financiación de un proyecto de reconstrucción, es poco probable que se produzca una verdadera reconstrucción del Telescopio de Arecibo. En el momento de su construcción, era el radiotelescopio más sensible jamás creado, pero en los últimos sesenta años la tecnología de radio ha avanzado considerablemente. Incluso durante su operación, Arecibo tuvo algunas limitaciones. Por ejemplo, no era realmente dirigible, lo que significa que su cobertura del cielo era limitada. Y como telescopio de plato único, no era tan adaptable como los telescopios de matriz modernos. Pero Arecibo también era muy bueno en la astronomía de radar, algo que no son otros telescopios, por lo que llenó un nicho de observación.
Hay varias propuestas para reemplazar el telescopio de Arecibo con un observatorio moderno. Una propuesta reciente ha introducido un diseño que en muchos sentidos es un plan de compromiso. Intenta mantener muchas de las ventajas de un solo plato grande al tiempo que presenta un diseño más flexible similar a un telescopio de matriz. Lo llaman el Telescopio de Arecibo de Próxima Generación.
Una de las primeras cosas que hace este diseño es deshacerse del plato único. Si bien existen telescopios modernos de plato único, como el Telescopio esférico de apertura de quinientos metros (FAST), son mucho más grandes que el diseño original de 300 metros de Arecibo. No es factible construir un solo plato aún más grande en la ubicación de Arecibo. Entonces, el equipo propone una matriz de 102 platos de 13 metros. En comparación, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) tiene 54 platos de 12 metros y una docena de platos de 7 metros. En lugar de construirlos como platos móviles como ALMA, el equipo propone disponerlos en una matriz circular fija de 130 metros de ancho. Esto sería menos de la mitad del diámetro del Telescopio de Arecibo original, pero con más de cien receptores sería mucho más sensible.
Al colocar los platos en tal configuración, el nuevo diseño podría funcionar como un solo plato. La mayoría de los telescopios de matriz recopilan datos como platos individuales y luego integran los datos a través de un proceso llamado correlación. Esto permite que una matriz actúe como un solo plato virtual, pero lo hace a un costo de sensibilidad. Otra forma de combinar datos se llama matriz en fase, que integra los datos como si los platos estuvieran todos en el mismo punto. El método de matriz en fase pierde resolución, pero gana una sensibilidad significativa. Como parte del Event Horizon Telescope, que realizó las primeras observaciones directas de los agujeros negros, ALMA se configuró como una matriz en fase para aumentar la sensibilidad general del EHT. A través de la matriz en fase, este diseño actuaría como un plato único altamente sensible, que era una de las principales fortalezas del Telescopio de Arecibo original.
El diseño del arreglo también permitiría que Arecibo sea dirigible. Y sería significativamente más liviano y más fácil de mantener que el diseño original. Las estimaciones sitúan su peso total en aproximadamente la mitad del del Telescopio Green Bank, que tiene solo un diámetro de 100 metros.
Es un diseño interesante, pero en esta etapa se están proponiendo varios diseños interesantes. El proceso desde la idea inicial hasta el diseño aprobado y la construcción es largo y arduo, sin mencionar el desafío de la financiación. Podrían pasar décadas antes de que se construya un nuevo telescopio en el Observatorio de Arecibo. Pero diseños como este muestran cómo los astrónomos aprovechan tanto lo antiguo como lo nuevo y encuentran formas sorprendentes de explorar el universo más que nunca.
Referencia: Roshi, D. Anish, et al. “El Telescopio de Arecibo de Próxima Generación: Un estudio preliminar.” preimpresión de arXiv arXiv:2305.07780 (2023).
