Astrofísica com LLAMA por meio de fornecimento e integração de receptor de banda 9

• Processo: 15/50359-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de abril de 2016 - 31 de março de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Instrumentação Astronômica
• Convênio/Acordo: Organização Holandesa para a Pesquisa Científica (NWO)
• Pesquisador responsável: Jacques Raymond Daniel Lépine
• Beneficiário: Jacques Raymond Daniel Lépine
• Pesq. responsável no exterior: W. Boland
• Instituição no exterior: Universiteit Leiden, Holanda
• Instituição Sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Astrofísica Radiotelescópios Formação de estrelas Ondas submilimétricas Large Latin American Millimeter Array (LLAMA)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Astronomy | Astrophysics | Molecular Lines | Star Formation | Submillimeter Radio Receivers | Telescopes

Resumo

O plano é estabelecer uma colaboração a longo prazo entre NOVA e IAG-USP, em ciência e em desenvolvimento de instrumentos, visando o melhor uso do telescópio de rádio LLAMA com receptores competitivos. Há uma justificativa científica importante para um receptor de pixel único operando na banda '9' de frequências (aprox. 600-700 GHz), em um rádio telescópio operando de forma isolada, em local de transmissão atmosférica excepcional. As linhas de emissão na banda 9 são traçadores únicos de gás quente (~ 100 K) e/ou denso (~ 10 ^ 7 cm-3). Este é o material que está mais fortemente ligado à formação de estrelas. É o gás mais denso que forma estrelas e é a atividade de formação de estrelas que aquece o gás a estas temperaturas, quer diretamente através da radiação estelar (pelo aquecimento direto ou como um PDR) ou através de choques associados aos ventos estelares. Espécies químicas interessantes podem ser acessadas, incluindo hidretos (D2H +, SH +, + 13CH, e HCI). Aplicações para a ciência galáctica são muitas. Regiões de formação de estrelas massivas têm espectros ricos em linhas, com as características da emissão de linha mudando fortemente da sub-região para sub-região. Achar quais as regiões mais ricas em linhas é um primeiro passo essencial para preparar propostas para o grande interferômetro ALMA. O caso científico não se limita a astronomia galáctica. Em galáxias próximas, regiões de formação de estrelas podem ser estudadas de uma forma muito semelhante. Um telescópio de prato único com um receptor de banda-9 serve para encontrar as regiões no interior das galáxias que emitem mais fortemente nestas linhas altamente excitadas, e para encontrar as faixas de comprimentos de onda em que estão a maioria das linhas de interesse. NOVA tem forte expertise em receptores de banda 9, uma vez que este Instituto foi responsável pela construção de 66 destes receptores para o ALMA, e tem um laboratório bem equipado para a pesquisa em frequências de Terahertz. As principais partes do nosso programa conjunto incluem 1. Entrega de um cartucho receptor Band-9 construído por NOVA, para o rádio telescópio LLAMA; 2. Integração do front-end de LLAMA incluindo cartuchos de Banda-9 e Banda-5. O laboratório GARD de Gotemburgo (Suécia) vai entregar um receptor em forma de cartucho para a banda 5. Estes dois receptores serão os dois primeiros em operação no LLAMA. 3. Desenvolvimento técnico em conjunto, com o objetivo de construir um receptor de banda 9 com rejeição de imagem, e a mais longo prazo, para a construção de arrays de receptores para o plano focal. Arrays de receptores heterodinos vão aumentar por um grande fator a eficiência para a obtenção de mapas de objetos extensos com o LLAMA. Essas câmeras podem ser de interesse para uso em outras áreas e para spin-off para a indústria. Vários workshops com foco tanto na ciência quanto na instrumentação serão organizados dentro desta colaboração. (AU)