Participación científica en SKA

Participación nacional en los Grupos de Trabajo Científicos del SKA (SWG por su siglas en inglés), asesores del Observatorio.

El interés de la comunidad científica española en la ciencia que será posible con los telescopios del Observatorio SKA (SKAO) quedó reflejado en la publicación del Libro Blanco español de SKA en 2015, resultado del esfuerzo coordinado de 119 astrónomos españoles pertenecientes a 25 centros de investigación nacionales y 15 internacionales. Estas aportaciones se organizaron en un total de 30 capítulos, cubriendo un amplio rango de las motivaciones científicas de SKA: cosmología y estructuras a gran escala en el universo, evolución galáctica, magnetismo en el universo, la cuna de la vida y su química, astrofísica estelar, precursores de SKA y sinergias con otras instalaciones. La sensibilidad sin precedentes de SKA recogerá información única para poder responder a cuestiones fundamentales como: ¿Cómo evolucionan las galaxias y qué es la energía oscura?, ¿Tenía Einstein razón sobre la gravedad? ¿Estamos solos en el universo? ¿Cuáles son las semillas de la formación de galaxias?

Muchos de los proyectos llevados a cabo por astrónomos españoles están perfectamente alineados con las metas científicas del SKAO. Es por esto que hay participación española en 13 de los 14 Grupos de Trabajo Científicos del SKA (SWG por su siglas en inglés), asesores del Observatorio. Además, los investigadores de instituciones españolas participaron en 14 de los 135 capítulos del libro internacional «Advancing Astrophysics with the Square Kilometre Array» (2015), liderando tres de ellos. Todo esto destaca el potencial de la comunidad científica española para una explotación en primera línea de SKA.

La primera ciencia con SKA-Mid y SKA-Low está prevista para 2027. Esto hace que los trabajos científicos recientes se estén llevando a cabo con datos de los telescopios precursores (MeerKAT, ASKAP, MWA y HERA – telescopios físicamente ubicados en las mismas localizaciones que los telescopios de SKA) y pathfinders (Apertif, Arecibo, ATA, CHIME, eEVN, Effelsberg, EMBRACE, eMERLIN, eVLA, FAST, GMRT, LOFAR, Parkes, LWA, NenuFAR, SKAMP y VERA – sistemas repartidos por todo el mundo que participan en estudios tecnológicos y científicos relacionados con SKA) de SKA. A continuación se incluye una lista de los últimos artículos científicos publicados, con autores o coautores de instituciones españolas, en cuya investigación se han utilizado datos de los telescopios precursores de SKA:

• MIGHTEE-HI: HI galaxy properties in the large-scale structure environment at z 0.37 from a stacking experiment. Sinigaglia, F. et al. (2024)
• Testing EMRI Models for Quasi-periodic Eruptions with 3.5 yr of Monitoring eRO-QPE1. Chakraborty, J. et al. (2024)
• Gamma-ray detection of newly discovered Ancora supernova remnant: G288.8-6.3 Burger-Scheidlin, C. et al. (2024)
• WALLABY pilot survey: an ‘almost’ dark cloud near the Hydra cluster. O’Beirne, T. et al. (2024)
•  FAST-ASKAP Synergy: Quantifying Coexistent Tidal and Ram Pressure Strippings in the NGC 4636 Group. Lin, X. et al. (2023)
• Probing magnetic fields in the circumgalactic medium using polarization data from MIGHTEE. Böckmann, K. et al. (2023)
• The Rapid ASKAP Continuum Survey III: Spectra and Polarisation In Cutouts of Extragalactic Sources (SPICE-RACS) first data release. Thomson, A. J. M. et al. (2023)
• NGC 1436: the making of a lenticular galaxy in the Fornax Cluster. Loni, A et al. (2023)
• MIGHTEE-HI: possible interactions with the galaxy NGC 895. Namumba, B. et al. (2023)

Por otro lado, el SKAO ya tiene publicadas en su página web la primeras versiones de la calculadora de sensibilidad de SKA-Low y SKA-Mid. Éstas incluyen, por ahora, los cálculos espectrales y de continuo (incluidos los modos de zoom).

Selección de imágenes con participación de investigadores/as de centros españoles generadas con datos de Precursores y Pathfinders de SKA.

Pinchar en las imágenes para verlas a tamaño completo.

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  Cubo de imágenes provenientes de la combinación de imágenes del interferómetro ASKAP y la antena Parkes de la Pequeña Nube de Magallanes. La componente difusa de gas atómico (HI) presenta una gran variedad de estructuras a pequeña escala. Créditos: Pingel et al. 2022.

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  Emisión de hidrógeno atómico asociada a la galaxia ESO 302-G014 observada con el radiotelescopio MeerKAT y representada en tres dimensiones (dos espaciales y otra de velocidad). Esta estructura podría indicar una pequeña interacción con una galaxia de baja masa. Créditos: de Blok et al. 2020.

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  Mapa del JVLA en la banda de 6 cm del jet y las emisiones de radio HH 80/81/80N que emanan desde una proto-estrella de alta masa. Créditos: Masqué et al. 2015.

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  Emisión de radio a 33 GHz del cercano sistema subestelar binario enano ultrafrío VHS 1256−1257 AB. Créditos: Climent et al. 2022.

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  Imagen detallada obtenida con datos del VLA del chorro de 8000 años luz de la galaxia M87. Estas observaciones resuelven una estructura de doble hélice en la parte interior del chorro que apoya la presencia de un campo magnético helicoidal hasta 1 kpc del agujero negro central. Créditos: Pasetto et al. 2021, S. Dagnello, NRAO/AUI/NSF.

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  Imágenes ópticas obtenidas con el telescopio Subaru de cada una de las galaxias que forman un grupo descubierto con MeerKAT. El contorno rojo indica la extensión del hidrógeno neutro alrededor de cada galaxia. Crédito: S. Ranchod et al. 2022 / Proyecto MIGHTEE / HSC.

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  Observaciones en banda X del VLA (en azul) de la cercana región de formación estelar Ophiuchus A. Se indican los diferentes objetos estelares jóvenes detectados (círculos amarillos, cuadrados naranjas, diamantes rojos y estrellas rosas, según la clase). Créditos: Coutens et al. 2019.

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  Observaciones de LOFAR (isocontornos) y VLA (imagen de fondo) del chorro de radio liberado por el agujero negro supermasivo del cuásar 4C+19.44. Ambos conjuntos de observaciones coinciden bien y muestran la presencia de varios núcleos de emisión a lo largo del chorro. Créditos: Harris et al. 2019.

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  Sensibilidad (a nivel de 2σ) estimada de SKA y del interferómetro HERA para una distribución monocromática de agujeros negros primordiales en comparación con varios límites derivados en otros trabajos. Créditos: Mena et al. 2019.

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  Imagen en el rango óptico del sistema cercano Arp 299, consistente en una fusión de dos galaxias, combinada con los primeros datos por debajo del segundo de arco tomados con el pathfinder de SKA LOFAR (en naranja). Los datos de LOFAR incluidos en la imagen revelan un viento del tamaño de una galaxia emergiendo de un área con alto nivel de formación estelar oculta en el núcleo. Créditos: N. Ramírez-Olivencia et al.; NASA, ESA, el Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration y A. Evans ( Univ. of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University), editado por R. Cumming.