O telescópio BINGO: a nova janela de 21cm para exploração do universo escuro e outras questões astrofísicas

• Processo: 14/07885-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projetos Especiais
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia
• Pesquisador responsável: Elcio Abdalla
• Beneficiário: Elcio Abdalla
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores principais: Carlos Alexandre Wuensche de Souza
• Pesquisadores associados: Filipe Batoni Abdalla ; Thyrso Villela Neto
• Auxílio(s) vinculado(s): 19/05687-0 - Medidas da radiação em 21 cm com o rádio telescópio BINGO: oscilações acústicas bariônicas e não gaussianidades, AV.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/07563-2 - Funções de verossimilhança para dados de cefeidas do SH0ES e lenteamento fraco do DES, BP.IC; 21/08846-2 - Estimação de parâmetros cosmológicos no projeto BINGO, BP.DR; 21/08345-3 - Reconstrução de redshift fotométrico, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 21/04786-5 - Análise das correlações cruzadas entre dados simulados do rádio telescópio BINGO e do catálogo 6dF, BP.MS; 19/21982-2 - Uma abordagem de engenharia de sistemas para gestão do rádio telescópio BINGO, BP.TT; 19/06040-0 - Estudo das propriedades do universo utilizando dados da radiação cósmica de fundo e de traçadores da estrutura em grande escala, BP.PD; 18/02026-0 - Desenvolvimento e caracterização da instrumentação do Telescopio BINGO, BP.PD; 17/21570-0 - Telescópio BINGO: uma nova janela de 21 cm para explorar o universo escuro e outros fenômenos astrofísicos, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Cosmologia (astronomia) Universo primordial Matéria escura Energia escura Telescópios Astrofísica Bárions
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: matéria e energia escuras | Oscilações acústicas de barions | Universo primordial | Cosmologia
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/astronomia_nRea6fV_9_9.pdf

Resumo

BINGO é um radiotelescópio único concebido para fazer a primeira detecção de Oscilações Acústicas de Bárions (BAO) a frequências de rádio. Este objetivo será alcançado através da medição da distribuição de hidrogênio neutro a distâncias cosmológicas utilizando uma técnica chamada de Mapeamento de Intensidade. Junto com as anisotropias da Radiação Cósmica de Fundo, a escala do BAO é uma das sondas mais poderosos de parâmetros cosmológicos, incluindo a energia escura. O telescópio será construído em um sitio de RFI baixa no norte do Uruguai e localizado em uma mina de ouro abandonada a céu aberto. Ele vai operar na faixa de frequência que vai de 0,96 GHz a 1,26 GHz, será de um projeto da escala compacto de dois espelhos com um primário de 40 m de diâmetro e não têm partes móveis. Tal desenho dará um excelente desempenho de polarização e níveis muito baixos de lobos secundários, o que é necessário para o mapeamento de intensidade. Com uma disposição de 50 receptores, ele mapeará uma tira de 15 graus com o passar do telescópio. Os parceiros BINGO são Brasil, Reino Unido, Suíça e Uruguai. O custo global do projeto, incluindo os custos de pessoal, é estimada em 4.980.000 dólares. O pedido atual é de 2.980 mil dólares para financiar principalmente o custo dos componentes para os módulos receptores mais antenas e sua montagem. Espera-se que a montagem será realizada no Brasil e que a maioria dos componentes também seja fornecida pela indústria brasileira. Uma motivação importante para o projeto é a formação de engenheiros e técnicos brasileiros nas habilidades necessárias para que, no futuro, eles possam produzir sistemas de radioastronomia no chamado "estado da arte. Para este fim, o plano é que o módulo receptor protótipo seja construído e testado no Jodrell Bank Centre de renome mundial de Astrofísica, em Manchester por uma equipe conjunta anglo-brasileira. Desta forma, a equipe brasileira irá adquirir as habilidades necessárias para montar e testar o restante dos 50 módulos no Brasil. A experiência e ciência adquiridas também são vantajosas para qualquer futura participação de cientistas brasileiros no projeto Square Kilometre Array (SKA). (AU)

Publicações científicas

(20)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CARLOS A. WUENSCHE; ELCIO ABDALLA; FILIPE ABDALLA; LUCIANO BAROSI; BIN WANG; RUI AN; JOÃO A. M. BARRETOS; RICHARD BATTYE; FRANCISCO A. BRITO; IAN BROWNE; et al. Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations: an instrument to observe the 21cm hydrogen line in the redshift range 0.13 < z < 0.45 – status update. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 93, 2021-05-26. (19/05687-0, 14/07885-0, 15/19936-1)

DOS SANTOS, MARCELO V.; LANDIM, RICARDO G.; HOERNING, GABRIEL A.; ABDALLA, FILIPE B.; QUEIROZ, AMILCAR; ABDALLA, ELCIO; WUENSCHE, CARLOS A.; WANG, BIN; BAROSI, LUCIANO; VILLELA, THYRSO; et al. The BINGO Project IX. Search for fast radio bursts - A forecast for the BINGO interferometry system. Astronomy & Astrophysics, v. 681, p. 13-pg., 2024-01-26. (14/07885-0, 19/06040-0, 21/08846-2, 23/07728-1)

WUENSCHE, C. A.; REITANO, L.; PEEL, M. W.; BROWNE, I. W. A.; MAFFEI, B.; ABDALLA, E.; RADCLIFFE, C.; ABDALLA, F.; BAROSI, L.; LICCARDO, V; et al. Baryon acoustic oscillations from Integrated Neutral Gas Observations: Broadband corrugated horn construction and testing. EXPERIMENTAL ASTRONOMY, v. 50, n. 1, JUL 2020. (18/02026-0, 14/07885-0, 15/19936-1)

ABDALLA, ELCIO; FERREIRA, ELISA G. M.; LANDIM, RICARDO G.; COSTA, ANDRE A.; FORNAZIER, KARIN S. F.; ABDALLA, FILIPE B.; BAROSI, LUCIANO; BRITO, FRANCISCO A.; QUEIROZ, AMILCAR R.; VILLELA, THYRSO; et al. The BINGO project: I. Baryon acoustic oscillations from integrated neutral gas observations. Astronomy & Astrophysics, v. 664, p. 23-pg., 2022-08-03. (18/02026-0, 15/19936-1, 19/05687-0, 17/21570-0, 19/06040-0, 14/07885-0)

BRILENKOV, M.; FORNAZIER, K. S. F.; HERGT, L. T.; HOERNING, G. A.; MARINS, A.; MUROKOSHI, T.; RAHMAN, F.; STUTZER, N. -O.; ZHOU, Y.; ABDALLA, F. . B.; et al. BEYONDPLANCK IV. Simulations and validation. Astronomy & Astrophysics, v. 675, p. 15-pg., 2023-06-28. (14/07885-0)

WUENSCHE, CARLOS A.; ABDALLA, ELCIO; ABDALLA, FILIPE; BAROSI, LUCIANO; WANG, BIN; AN, RUI; BARRETOS, JOAO A. M.; BATTYE, RICHARD; BRITO, FRANCISCO A.; BROWNE, IAN; et al. Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations: an instrument to observe the 21cm hydrogen line in the redshift range 0.13 < z < 0.45-status update. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 93, n. 1, 2021. (14/07885-0, 15/19936-1, 19/05687-0)

LICCARDO, VINCENZO; DE MERICIA, EDUARDO J.; WUENSCHE, CARLOS A.; ABDALLA, ELCIO; ABDALLA, FILIPE B.; BAROSI, LUCIANO; BRITO, FRANCISCO A.; QUEIROZ, AMILCAR; VILLELA, THYRSO; PEEL, MICHAEL W.; et al. The BINGO project IV. Simulations for mission performance assessment and preliminary component separation steps. Astronomy & Astrophysics, v. 664, p. 16-pg., 2022-08-03. (14/07885-0, 19/05687-0, 17/21570-0, 15/19936-1)

FORNAZIER, KARIN S. F.; ABDALLA, FILIPE B.; REMAZEILLES, MATHIEU; VIEIRA, JORDANY; MARINS, ALESSANDRO; ABDALLA, ELCIO; SANTOS, LARISSA; DELABROUILLE, JACQUES; MERICIA, EDUARDO; LANDIM, RICARDO G.; et al. The BINGO project V. Further steps in component separation and bispectrum analysis. Astronomy & Astrophysics, v. 664, p. 19-pg., 2022-08-03. (14/07885-0, 19/05687-0, 19/06040-0, 15/19936-1, 18/02026-0, 17/21570-0)

WUENSCHE, CARLOS A.; VILLELA, THYRSO; ABDALLA, ELCIO; LICCARDO, VINCENZO; VIEIRA, FREDERICO; BROWNE, IAN; PEEL, MICHAEL W.; RADCLIFFE, CHRISTOPHER; ABDALLA, FILIPE B.; MARINS, ALESSANDRO; et al. The BINGO project II. Instrument description. Astronomy & Astrophysics, v. 664, p. 12-pg., 2022-08-03. (19/05687-0, 14/07885-0, 19/06040-0, 18/02026-0, 15/19936-1, 17/21570-0)

MOTTA, P. .; PRINSLOO, D. S.; WITVERS, R.; ARTS, M.; ABDALLA, F.; ABDALLA, E.; DE SOUSA, A. PEREIRA; BARTH, S.; DA SILVA, B.; RAKOTOZAFY, S.; et al. A connected Vivaldi aperture array outrigger station for the BINGO radiotelescope. 2024 INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTROMAGNETICS IN ADVANCED APPLICATIONS, ICEAA 2024, v. N/A, p. 1-pg., 2024-01-01. (23/07728-1, 21/08846-2, 14/07885-0)

PEEL, M. W.; WUENSCHE, C. A.; ABDALLA, E.; ANTON, S.; BAROSI, L.; BROWNE, I. W. A.; CALDAS, M.; DICKINSON, C.; FORNAZIER, K. S. F.; MONSTEIN, C.; et al. Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations: Radio Frequency Interference Measurements and Telescope Site Selection. JOURNAL OF ASTRONOMICAL INSTRUMENTATION, v. 8, n. 1, p. 14-pg., 2019-03-01. (16/19425-0, 15/19936-1, 14/07885-0, 17/21570-0)

COSTA, ANDRE A.; LANDIM, RICARDO G.; NOVAES, CAMILA P.; XIAO, LINFENG; FERREIRA, ELISA G. M.; ABDALLA, FILIPE B.; WANG, BIN; ABDALLA, ELCIO; BATTYE, RICHARD A.; MARINS, ALESSANDRO; et al. The BINGO project VII. Cosmological forecasts from 21 cm intensity mapping. Astronomy & Astrophysics, v. 664, p. 21-pg., 2022-08-03. (18/02026-0, 19/05687-0, 17/21570-0, 19/06040-0, 14/07885-0)

RIBEIRO, EVELING C.; FORMIGARI, L.; RIBEIRO JR, MARCOS R.; ABDALLA, ELCIO; CUADROS-MELGAR, BERTHA; MOLINA, C.; DE QUEIROZ, AMILCAR R.; SAA, ALBERTO. Stability of the spacetime of a magnetized compact object. PHYSICAL REVIEW D, v. 111, n. 2, p. 10-pg., 2025-01-15. (21/09293-7, 14/07885-0, 22/07534-0)

PEEL, M. W.; WUENSCHE, C. A.; ABDALLA, E.; ANTON, S.; BAROSI, L.; BROWNE, I. W. A.; CALDAS, M.; DICKINSON, C.; FORNAZIER, K. S. F.; MONSTEIN, C.; et al. Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations: Radio Frequency Interference Measurements and Telescope Site Selection. JOURNAL OF ASTRONOMICAL INSTRUMENTATION, v. 8, n. 1, SI, MAR 2019. (16/19425-0, 14/07885-0, 17/21570-0, 15/19936-1)

COSTA, A. A.; MARCONDES, R. J. F.; LANDIM, R. G.; ABDALLA, E.; ABRAMO, L. R.; XAVIER, H. S.; ORSI, A. A.; CHANDRACHANI DEVI, N.; CENARRO, A. J.; CRISTOBAL-HORNILLOS, D.; et al. J-PAS: forecasts on interacting dark energy from baryon acoustic oscillations and redshift-space distortions. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 488, n. 1, p. 78-88, SEP 2019. (14/07885-0, 13/26496-2)

DE MERICIA, EDUARDO. J. J.; SANTOS, LARISSA C. O.; WUENSCHE, CARLOS ALEXANDRE; LICCARDO, VINCENZO; NOVAES, CAMILA. P. P.; DELABROUILLE, JACQUES; REMAZEILLES, MATHIEU; ABDALLA, FILIPE. B. B.; FENG, CHANG; BAROSI, LUCIANO; et al. Testing synchrotron models and frequency resolution in BINGO 21 cm simulated maps using GNILC. Astronomy & Astrophysics, v. 671, p. 13-pg., 2023-03-06. (19/06040-0, 14/07885-0)

ABDALLA, FILIPE B.; MARINS, ALESSANDRO; MOTTA, PABLO; ABDALLA, ELCIO; RIBEIRO, RAFAEL M.; WUENSCHE, CARLOS A.; DELABROUILLE, JACQUES; FORNAZIER, KARIN S. F.; LICCARDO, VINCENZO; MAFFEI, BRUNO; et al. The BINGO Project III. Optical design and optimization of the focal plane. Astronomy & Astrophysics, v. 664, p. 22-pg., 2022-08-03. (19/05687-0, 14/07885-0, 18/02026-0, 15/19936-1, 17/21570-0)

ZHANG, JIAJUN; MOTTA, PABLO; NOVAES, CAMILA P.; ABDALLA, FILIPE B.; COSTA, ANDRE A.; WANG, BIN; ZHU, ZHENGHAO; SHAN, CHENXI; XU, HAIGUANG; ABDALLA, ELCIO; et al. The BINGO project VI. HI halo occupation distribution and mock building. Astronomy & Astrophysics, v. 664, p. 16-pg., 2022-08-03. (18/02026-0, 19/05687-0, 17/21570-0, 19/06040-0, 14/07885-0)

NOVAES, CAMILA P.; DE MERICIA, EDUARDO J.; ABDALLA, FILIPE B.; WUENSCHE, CARLOS A.; SANTOS, LARISSA; DELABROUILLE, JACQUES; REMAZEILLES, MATHIEU; LICCARDO, VINCENZO; ABDALLA, ELCIO; BAROSI, LUCIANO; et al. Cosmological constraints from low redshift 21 cm intensity mapping with machine learning. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 528, n. 2, p. 17-pg., 2024-01-27. (14/07885-0, 19/06040-0)

NOVAES, CAMILA P.; ZHANG, JIAJUN; DE MERICIA, EDUARDO J.; ABDALLA, FILIPE B.; LICCARDO, VINCENZO; WUENSCHE, CARLOS A.; DELABROUILLE, JACQUES; REMAZEILLES, MATHIEU; SANTOS, LARISSA; LANDIM, RICARDO G.; et al. The BINGO project VIII. Recovering the BAO signal in Hi intensity mapping simulations. Astronomy & Astrophysics, v. 666, p. 17-pg., 2022-10-10. (19/06040-0, 14/07885-0)