jueves, 17 de febrero de 2011

La red global e-CALLISTO proporciona datos en tiempo real sobre las emisiones de radio del sol

La antena CALLISTO en el Observatorio Solar Terrestre Rosse en el Trinity College de Dublín, en el Castillo de Birr Demesne. Crédito: Dr. Peter T. Gallagher, Trinity College de Dublín.

Puede haber comenzado como el hobby de un técnico de laboratorio suizo, pero, diez años después, la red e-CALLISTO de espectrómetros ahora rodea el mundo, grabando las emisiones solares de radio a lo largo de todo el día. El instrumento décimo noveno, del sistema de bajo costo basado en tierra, se estableció en Anchorage, Alaska, la semana pasada, completando una cadena de estaciones a lo largo de todo el mundo.

El espectrómetro CALLISTO (Instrumento Astronómico Compuesto de Bajo costo y Baja frecuencia para Espectroscopía en Observatorio Transportable), diseñado y construido por el ingeniero electrónico Christian Monstein, del Instituto de Astronomía del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich (ETH Zurich), registra la intensidad de las radiaciones electromagnéticas en las frecuencias de radio, entre 45 y 870 megahertz. Los instrumentos se pueden conectar a casi cualquier tipo de antena, y enviar sus datos a una computadora ordinaria.

Monstein, un radioastrónomo aficionado, comenzó a trabajar en el prototipo CALLISTO en 2002, cuando los sintonizadores de radio digital se hicieron disponibles en el mercado de consumo. "Para el primer prototipo adapté el sintonizador de mi propio televisión", recuerda. "Yo solía llamarlo PMS, 'espectrómetro de hombre pobre'."

En 2003, trabajando en su tiempo libre y usando tan solo 200 euros (270 dólares) en equipo, reunió el primer observatorio. A pesar de su bajo costo, los investigadores piensan que el sistema proporcionará datos útiles mediante el estudio de la actividad solar.

La alerta temprana

Arnold Benz, un astrofísico en la ETH de Zurich, pronto se dio cuenta de que el instrumento era especialmente útil para estudiar las grandes explosiones en la atmósfera del Sol conocidas como erupciones solares. Las emisiones de radio de estos eventos son importantes para entender la dinámica de la corona solar. Las llamaradas solares son también a menudo asociadas a eyecciones de masa coronal, enormes flujos de partículas cargadas del Sol que son un peligro para los satélites en órbita y pueden interrumpir los teléfonos móviles y las señales de televisión.

Una red de telescopios de radio proporcionando información sobre las explosiones de radio está a cargo de la red de Radiotelescopios Solares de la Fuerza Aérea de los EE.UU.. "Pero la cobertura no es completa, y los datos no están disponibles en tiempo real para los investigadores", dice Nat Gopalswamy, un astrofísico que estudia las llamaradas solares en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Benz y Monstein pensaban que los espectrómetros CALLISTO, baratos y transportables fácilmente, podrían llenar ese vacío. Durante el Año Heliofísico Internacional en 2007, que recibió fondos de las Naciones Unidas, la NASA y la Swiss National Science Foundation, comenzó a distribuir instrumentos CALLISTO en todo el mundo, tratando de abarcar el mayor número posible de longitudes. "Estábamos haciendo ciencia y política, al mismo tiempo", dice Benz. "Queríamos una cobertura de 24 horas, pero también queríamos tener la radioastronomía en los países que no lo podían permitir."

En los últimos cuatro años, CALLISTOs se han instalado en lugares tan distantes como Egipto, Siberia, Costa Rica y Mongolia. Algunos de los instrumentos han sido creados por los institutos oficiales de astronomía, mientras que otros, por los ingenieros voluntarios o los radioastrónomos. Monstein viajó a la mayoría de las estaciones, que ya se crearon, para ayudar con la instalación y la formación. "El instrumento toma alrededor de seis horas de construcción, pero algún tipo de formación es necesaria para asegurarse de que se utiliza adecuadamente y da buenos datos", explica.

Abierto las 24 horas

El último punto en blanco fue el Pacífico oriental. La estación decimonovena y más reciente se creó la semana pasada por Whitham Reeve, un ingeniero de telecomunicaciones en Anchorage. La nueva estación registró su primera erupción solar el martes, y la red ahora puede escanear el Sol 24 horas al día, por lo menos durante el verano del hemisferio norte cuando todavía hay lagunas en la cobertura del hemisferio sur. "Esto es importante porque las llamaradas solares suelen durar más de un día, y estamos ahora en condiciones de observar los acontecimientos enteros", dice Benz.

Benz y Monstein esperan añadir algunas estaciones más que podrían prestar servicios si otras estaciones dejan de trabajar, con Kazajstán y Perú como próximos candidatos.

Los datos de cada instrumento se almacenan en una base de datos compartida y puesta a disposición en tiempo real a través de la página web del proyecto. Unos pocos trabajos sobre la base de datos e-CALLISTO ya han sido publicados.

Como las señales de radio viajan más rápido que las partículas e-CALLISTO también puede funcionar como un sistema de alerta temprana para las explosiones de radio, alertando a los centros de control de la misión espacial de las perturbaciones causadas por las próximas eyecciones de masa coronal del sol. "Esto será muy importante en un par de años", dice Benz. "El Sol está relativamente tranquilo ahora, pero en 2013 se alcanzará un nuevo máximo en su ciclo de actividad de 11 años."

Los datos de la red también han llamado la atención de los científicos que observan el Sol en otras longitudes de onda. "Espero poder comparar los datos de CALLISTO con los míos en rayos X y rayos gamma," dice Brian Dennis, un científico de la misión que trabaja con el satélite RHESSI de la NASA (Reuven Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager), que estudia las erupciones solares.

Fuente:
Global solar observatory flares into life por Nicola Nosengo para Nature News.

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