I Congreso de Postgrado fcfm: ingeniería, ciencias e innovación

105 Santiago, 10 al 12 de agosto, 2022 DISEÑO, IMPLEMENTACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO DE UN RADIOTELESCOPIO PARA LA DETECCIÓN DE RÁFAGAS RÁPIDAS DE RADIO Francisca Solís 1 *, Sebastián Jorquera 2 , Diego Gallardo 2 , Maximiliano Prieto 2 , David Monasterio 2 , José Pizarro 2 ,Walter Max-Moerbeck 2 , Ricardo Finger 1 , 2 1 Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Chile, Av. Tupper 2007, Santiago, Chile 2 Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Camino El Observatorio 1515, Santiago, Chile. *Email: francisca.solis.12@sansano.usm.cl RESUMEN Un fast radio burst (FRB) es un fenómeno astronómico que se caracteriza por tener una corta duración del orden de ~ ms y alta densidad de flujo espectral ~100 Jy, se observa como un pulso de alta energía que barre todas las frecuencias en un pequeño intervalo de tiempo, se desconoce su origen. El primero fue observado por Lorimer [1] el año 2007, tal como se muestra en la Fig.1, donde se apreció que producto de las condiciones físicas del medio de propagación se produjo una dispersión de la señal, dicha medida de dispersión (DM) se utiliza como una propiedad particular de cada FRB. Astronomical Radio Transients Experiment (ARTE) es el nombre que recibe el radio telescopio cuyo objetivo es trackear el centro galáctico con un arreglo de antenas diseñado para que su patrón de radiación coincida con la vía láctea, obteniendo así mayor sensibilidad a fuentes galácticas. Dentro de los subsistemas que lo componen como se muestra en la Fig.2, está el receptor de microondas, que opera entre 1.2 y 1.8 GHz, con ganacia ~ 90 dB. Digitalmente, se implementó un detector de RFI que correlaciona el beam de la antena de referencia con el del arreglo principal de antenas. Para poder realizar la detección en tiempo real de los FRBs, se realiza la dedispersión de la señal recibida y posteriormente el cálculo de potencia dedispesada. Actualmente, se tiene un modelo sensible a 11 diferentes medidas de dispersión y se encuentra en fase preliminar de observación, apuntando al cenit. Este proyecto se basa en el desar- rollo realizado por STARE2 [2]. AGRADECIMIENTOS "LaUniversidaddeChile agradece el apoyode laANIDbajo los subsidiosBasal ACE210002, FB210003yFONDECYT1221662" REFERENCIAS [1] D. R. Lorimer, M. Bailes, M. A. McLaughlin, D. J. Narkevic, and F. Crawford, “A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin”, Science, vol. 318 , p. 777-780 (2007) [2] C. D. Bochenek et al, “STARE2: Detecting Fast Radio Burst in The Milky Way”(2020) Astrofísica y ciencias Aeroespaciales Diseño, implementación y puesta en servicio de un radiotelescopio para la detección de ráfagas rápidas de radio. Francisca Solís 1* , Sebastián Jorquera 2 , Diego Gallardo 2 , Maximiliano Prieto 2 , David Monasterio 2 , José Pizarro 2 ,Walter Max-Moerbeck 2 , Ricardo Finger 1,2 1 Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Chile, Av. Tupper 2007, Santiago, Chile 2 Departamento de Astronomía, Universidad de Chile, Camino El Observatorio 1515, Santiago, Chile. francisca.solis.12@sansano.usm.cl Resumen Un fast radio burst (FRB) es un fenómeno astronómico que se caracteriza por tener una corta duración del orden de ~ ms y alta densidad de flujo espectral ~100 Jy, se observa como un pulso de alta energía que barre todas las frecuencias en un pequeño intervalo de tiempo, se desconoce su origen. El primero fue observado por Lorimer [1] el año 2007, tal como se muestra en la Fig.1, donde se apreció que producto de las condiciones físicas del medio de propagación se produjo una dispersión de la señal, dicha medida de dispersión (DM) se utiliza como una propiedad particular de cada FRB. Astronomical Radio Transients Experiment (ARTE) es el nombre que recibe el radio telescopio cuyo objetivo es trackear el centro galáctico con un arreglo de antenas diseñado para que su patrón de radiación coincida con la vía láctea, obteniendo así mayor sensibilidad a fuentes galácticas. Dentro de los subsistemas que lo componen como se muestra en la Fig.2, está el receptor de microondas, que opera entre 1.2 y 1.8 GHz, con ganacia ~ 90 dB. Digitalmente, se implementó un detector de RFI que correlaciona el beam de la antena de referencia con el del arreglo principal de antenas. Para poder realizar la detección en tiempo real de los FRBs, se realiza la dedispersión de la señal recibida y posteriormente el cálculo de potencia dedispesada. Actualmente, se tiene un modelo sensible a 11 diferentes medidas de dispersión y se encuentra en fase preliminar de observación, apuntando al cenit. Este proyecto se basa en el desarrollo realizado por STARE2 [2]. Fig.1: Primer espectrograma FRB Fig.2: Esquemático ARTE Agradecimientos: "La Universidad de Chile agradece el apoyo de la ANID bajo los subsidios Basal ACE210002, FB210003 y FONDECYT 1221662" Referencias [1] D. R. Lorimer, M. Bailes, M. A. McLaughlin, D. J. Narkevic, and F. Crawford, “A Bright Millisecond Radio Burst of Extragalactic Origin”, Science, vol. 318 , p. 777-780 (2007) .0 DY]EX GQ<Og<Z . j] QDIg .INIgI[EI <[jI[[< .$ Ã ]<gG ¥ + ¦ rÂ rÄ " Ã Ä Â Ä [jI[[< /kD<gg<sh QDIg j] . År ÂÃ /+/ ÉDQj År ÃÁÅÉ EP + ¥ 0¦ !<Q[ I<Z /s[jPIhQh ]ZdYIr <GGIg hkD<gg<sh Ã <[G Ä QgIEjQ][ ]N <ggQp<Y ¥ ] ¦ . g<[XQ[O IGQhdIghQ][ / ¥ÂÁ !¦ 0QZI hj<Zd ¥ +/¦ .Q[O kNNIg Â 0r .<q <j< kZd fk<j]gQ<Y Z]k[j $djQE<Y QDIg ¥0 Y []q E<DYIh¦ ]O ÂÁ 0r ÂÁZh hdIEjgkZ ]O [jIOg<jQ][ ¥¯ÂÁ Zh¦ ÂÃÂÉ v rÅ +/ Y]EX 0 gIDQ[ ÂÁÃÅ j] ÇÅ 0gQOOIg Y]OQE §Â¨ 0+ §ÇÅ¨rÃ 0+ År§ÃÁÅÉ¨rÃ Q[hj<[j<[I]kh hdIEjg< År ÉDQj g<q jQZI h<ZdYIh .IN hdIEjg< !<Q[ DI<Z §Â¨ r ! 0+ §ÃÛÂ¨ r ] 0+ 0+ Þ 0 +IgQ]GI Þ ÂÁÃÅ« ¢EYXÉrÅ År ÉDQj jQZI g<q h<ZdYIh +/ ] . §r¨ [kZDIg ]N NQrd]Q[jh Q[ jPI G<j< ¥rÃ N]g 5H ,P ¦ §ÃÛÂ¨ dIg ] Þ Ã <[OYIh Û Â /". IhjQZ<jQ][ 0gQOOIg Y]OQE Þ !àjPgIhP]YG ² . ßjPgIhP]YG ² ] Q[ /Xs [jIOg<jIG !<Q[ DI<Z +/ ] . .<q <j< kZd ¯ÁÈhIE r Ä h r Å DQjh Þ ÂÃÆ I<EP ]O Q[N] ¥/s[jP DI<Z¦ ÃÁÅÉEP 0 r ÇÅDQj r ÂÁZh ÆÆ dIg P]kg ¥qQjP jPI ÂÁZh Y]O¦ !àÅÃÁ ][Ys GIjIEjIG PIgI ]NNYQ[I Ã[G GIGQhdIgh]g N]g ÂÃÁ ß ! ß ÅÃÁ GIhQg<DYI $jPIg <[<YshQh ]N jPI G<j< Fig.1: Primer espectrograma FRB Fig.2: Esquemático ARTE (Fig.1) (Fig.2) 08 I NG E N I E R Í A A E ROE S PAC I A L