Observatorio

La actividad observacional del IAR se basa en el uso de dos radiotelescopios de 30 metros de diámetro, empleados en diversas investigaciones astronómicas y desarrollos tecnológicos.

Entre los proyectos actuales, se destacan el arreglo intererométrico MIA y el Lunar Antenna for Radio Astronomy (LARA), que amplían las capacidades del instituto en el estudio del cielo en radiofrecuencia y la exploración de nuevas técnicas de observación.

La primera etapa de observaciones e investigación en radioastronomía realizada con ambos radiotelescopios, y llevada adelante desde su inauguración hasta principios del año 2000, se centró en el relevamiento del cielo austral cuya finalidad fue la de realizar diversos mapas. En el siguiente enlace pueden acceder a dichas investigaciones:

Contacto

observatorio@iar.unlp.edu.ar

FACILIDADES OBSERVACIONALES

El IAR cuenta con dos antenas parabólicas de 30 metros de diámetro dedicadas al estudio de la radioastronomía. El primer radiotelescopio se puso en funcionamiento en 1966 y se usó principalmente para el estudio de la emisión del hidrógeno de la Galaxia, realizando mapeos del cielo sur. Con el paso de los años los receptores utilizados fueron siendo renovados para generar así mapas con mejor resolución espacial lo que permitió hacer estudios más detallados de las grandes regiones del cielo del Hemisferio Sur. El segundo se inauguró en el año 1977 y fue destinada al estudio del continuo de radio y a estudios polarimétricos en la frecuencia del hidrógeno neutro.

Luego de diversos trabajos de actualización, hoy en día ambas antenas están dedicadas a la observación de otros fenómenos, como por ejemplo las estrellas de neutrones y el Timing de púlsares, lo cual permitirá detectar y estudiar ondas gravitacionales.

Las antenas del IAR también están destinadas a la formación de recursos humanos. Estudiantes de las carreras de astronomía, física e ingeniería realizan prácticas de observación, procesamiento de datos de ciencia y manejo de instrumental. Estas actividades permiten que estos grupos inicien sus tareas de desarrollo tecnológico e investigación llevando a cabo sus trabajos finales de carrera dentro del IAR, lo que posibilita la formación de nuevas generaciones de investigadores, ingenieros y técnicos para nuestro país.

Características principales de ambos Instrumentos

Características	Radiotelescopio Carlos Varsavsky	Radiotelescopio Esteban Bajaja
Diametro [mts]	30	30
Ancho de haz 3dB [°]	0.5	0.5
Montura	Ecuatorial	Ecuatorial
Frecuencia central [MHz]	1420	1300
Ancho de banda de RF [MHz]	400	400
Polarización	2	2
Temperatura de receptor [°K]	<85	<85
Densidad de Flujo Equivalente de systema SEFD [°K]	~660	~715
Ganancia [Jy/K]	~12	~13
Ancho de banda Instantáneo de adquisición, máximo [MHz]	400×2-Pol	400×2-Pol
Rango de Declinación	-89° a -10°	-89° a -10°
Tiempo de seguimiento de una fuente	3Hs 40 min.	3Hs 40 min.
Tubo de ruido para calibración	Si	Si

Modos de Observación	Canales espectrales @ Ancho de banda, máximo	Ancho de banda de canal, tipico	Tiempo de integración mínimo, típico
Timing de Pulsares	A1: 128ch @ 112MHz A2: 64ch @ 56 MHz	875 KHz	73 microsegundos
Observación de Pulsares	512ch @ 400MHz	781 KHz	73 microsegundos
Detección de línea espectral de HI-1420 MHz	1024@ 10MHz	9.76 KHz	20 milisegundos
Potencia total / Barrido de fuentes	400MHz dos polarizaciones Lineal	—	20 milisegundos

Última actualización de valores en la tabla: octubre de 2022 (Electrónica & Sistemas)

**Imagen de dos radiofuentes calibradoras, compuesta por el barrido en las direcciones Norte-Sur y Este-Oeste, utilizando el Radiotelescopio E. Bajaja.**

Proyectos de observación

El IAR ha desarrollado de forma exitosa o está en proceso de ejecución en la actualidad los siguientes proyectos:

PuMA (Pulsar Monitoring in Argentina)

Monitoreo del Timing de pulsares conocidos, en particular pulsares de milisegundo. Este proyecto se está llevado a cabo en colaboración con el proyecto NanoGrav, para la búsqueda de ondas gravitacionales de largo período. Este proyecto cuenta con ayuda financiera externa mediante el Dr. Carlos Lousto del Rochester Institute of Technology.

Para este proyecto se desarrolló un nuevo receptor del tipo digital para el segundo radiotelescopio del IAR. Este desarrollo se llevó adelante de forma local con personal del IAR, el cual diseñó, ensayó y construyó el receptor, hasta su instalación en el foco del Radiotelescopio E. Bajaja (antena II).

También está en estudio el desarrollo de un segundo receptor o 3ra generación de receptor digital para el Radiotelescopio C. Varsavsky (antena I), permitiendo así realizar observaciones con la última tecnología en ambas antenas.

CCRG-RIT https://ccrg.rit.edu/research/area/integrated-station-remote-pulsar-observations-data-mining-and-storage

**PUGLI-S (PUlsar Glitching Squad)**

El objetivo de este proyecto es realizar un seguimiento intenso de los púlsares brillantes con saltos temporales conocidos en el hemisferio sur en la banda L (1400MHz) utilizando las dos antenas IAR (A1, A2). Con estas observaciones de alta cadencia, construiremos una base de datos para identificar saltos grandes y pequeños, para evaluar una cadencia óptima de observaciones para el seguimiento continuo de cada púlsar. También estudiaremos el comportamiento de los residuos de los ToAs anteriores y posteriores a la falla, así como los efectos de jitter en diferentes escalas de tiempo.

Entre los objetivos de observación se encuentra el seguimiento cercano del púlsar de Vela y la detección de sus pulsos individuales, con el objetivo de observar el próximo salto en tiempo real.

Actualmente estamos monitoreando los pulsares, J0738-4042, J0742-2822, J0835-4510, J1430-6623, J1644-4559, J1709-4429, J1721-3532, J1731-4744, J1740-3015, con una cadencia casi diaria usando una combinación de A1 y A2.

Desarrollo de Instrumental para uso en Radioastronomía

El IAR cuenta con la capacidad técnica necesaria, tanto en recursos humanos como en instrumental para el desarrollo del equipamiento necesario para la detección y recepción de emisiones de radio fuentes, esto hace posible que ambos radiotelescopios tengan la capacidad de operar de forma remota y continua, estudiando distintos objetos astronómicos.

Los desarrollos que se realizan cubren las técnicas de diseño en sistemas de Radio Frecuencia y Sistemas Digitales.

En cuanto a los sistemas digitales el IAR trabaja en el desarrollo de receptores digitales denominados o “Digital Back-end” DBE, utilizando técnicas de diseño y desarrollo de última generación gracias al uso de plataformas de hardware basadas en FPGAs de alto rendimiento y desarrolladas por el grupo CASPER (Collaboration for Astronomy Signal Processing and Electronics Research) iniciado en la universidad de Berkley. Este grupo de desarrollo ha ido creciendo durante los últimos diez años, generando nuevos desarrollos en instrumentación que han sido utilizados en los principales radiotelescopios del mundo, como el observatorio de Arecibo en Puerto Rico, el telescopio Greenbank de EEUU, el MeerKAT, el SKA en desarrollo en Sudáfrica y utilizado en las campañas de observación del proyecto Event Horizon Telescope, que generó la primera imagen de un agujero negro.

Colaboracion next generation Event Horizon Telescope – IAR – CognitionBI

El Event Horizon Telescope (EHT) es una red internacional de radiotelescopios que utiliza interferometría de muy larga base (VLBI) para observar con altísima resolución el entorno de agujeros negros supermasivos, como Sagitario A* en el centro de la Vía Láctea.

En su nueva etapa, denominada next generation EHT (ngEHT), el proyecto busca ampliar sus capacidades observacionales mediante nuevos desarrollos tecnológicos. Entre 2020 y 2023, el Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR) colaboro en el desarrollo del Back-End digital, trabajando en código Verilog para sistemas FPGA. En 2021 se sumó la empresa cordobesa CognitionBI, aportando experiencia en diseño y programación de sistemas digitales.

El diseño final prevé cuatro conversores de 16 Gsps operando en simultáneo, lo que permitirá procesar hasta 32 GHz de ancho de banda instantáneo. Los datos procesados serán enviados a una computadora mediante dos interfaces de 100 Gbps, actualmente en desarrollo por el grupo ngEHT.

Proyectos educativos de Extensión en Radioastronomía

Con la finalidad de difundir la radioastronomía el IAR desarrolla una actividad de extensión hacia la comunidad educativa, tanto en áreas técnicas de desarrollo como en áreas científicas para investigación, donde estudiantes de nivel secundario o universitario realizan como parte de sus cursadas diversas prácticas que las distintas instituciones han denominado Prácticas Profesionalizantes, Trabajos de Final de carrera o Tesis de Licenciatura y que permiten a los alumnos trabajar y/o investigar sobre las diversas temáticas que se desarrollan en el Observatorio.

Estas instituciones han llevado adelante alguna actividad en las modalidades mencionadas. Además de visitar el IAR y sus facilidades los alumnos pudieron desempeñar sus trabajos en los laboratorios utilizando el Instrumental del IAR.

Instituciones participantes:

EEST Cooperativa Florentino Ameghino.
EEST Albert Thomas.
UNLP Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. Tesis de licenciatura mediante observaciones radioastronómicas (2020).
UNLP Facultad de Ingeniería Electrónica.
EEST Nº2 de Villa Elisa “República de Italia”.