Sistema de cronometraje de pulsares europeo

El European Pulsar Timing Array ( EPTA ) es una colaboración europea que combina cinco radiotelescopios de 100 m para observar un conjunto de púlsares con el objetivo específico de detectar ondas gravitacionales . Es uno de los varios proyectos de conjuntos de sincronización de púlsares en funcionamiento y uno de los cuatro proyectos que comprenden el International Pulsar Timing Array , junto con el Parkes Pulsar Timing Array , el North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves y el Indian Pulsar Timing Array.

Los púlsares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas que giran rápidamente y emiten ondas de radio desde sus polos magnéticos que, debido a la rotación de la estrella, se observan en la Tierra como una cadena de pulsos. Debido a la altísima densidad de estrellas de neutrones, sus períodos de rotación son muy estables, por lo que el tiempo de llegada observado de los pulsos es muy regular. Estos tiempos de llegada se denominan TOA (tiempo de llegada) y se pueden utilizar para realizar experimentos de cronometraje de alta precisión.

La estabilidad de los TOA de la mayoría de los púlsares es limitada debido a la presencia de ruido rojo , también llamado "ruido de sincronización". ^[1] Sin embargo, existe una clase especial de púlsares, llamados púlsares de milisegundos (MSP), que han demostrado sufrir poco o ningún ruido de sincronización. ^{[ cita requerida ]} Realizar un seguimiento de los TOA de diferentes MSP en el cielo permite un experimento de sincronización de alta precisión para detectar ondas gravitacionales .

Las ondas gravitacionales (OG) son pequeñas perturbaciones en el espacio-tiempo, causadas por el movimiento de masas, si la tercera derivada temporal del momento cuadrupolar de masa es distinta de cero. Estas ondas son muy débiles, de modo que solo las ondas más fuertes, causadas por el rápido movimiento de estrellas densas o agujeros negros, tienen posibilidades de ser detectadas. Un conjunto de sincronización de púlsares (PTA) utiliza un conjunto de MSP como puntos finales de un detector de ondas gravitacionales a escala galáctica . Es sensible a las ondas gravitacionales con una frecuencia en el régimen de nanohercios, que corresponde al régimen en el que se predice que existe el fondo estocástico de ondas gravitacionales, causado por la coalescencia de agujeros negros supermasivos en el Universo temprano. ^{[ cita requerida ]} Esto hace que las PTA sean complementarias a otros detectores de ondas gravitacionales como LIGO , VIRGO y LISA .

El EPTA es un componente de una colaboración mundial para detectar y medir ondas gravitacionales, el International Pulsar Timing Array , que también incluye el Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales (NANOGrav) y el Parkes Pulsar Timing Array (PPTA).

La EPTA utiliza cinco telescopios europeos: el radiotelescopio de síntesis Westerbork , el radiotelescopio Effelsberg , el telescopio Lovell , el radiotelescopio Nançay y el radiotelescopio de Cerdeña .

Desde 2009, la EPTA ha logrado algunos avances gracias a un proyecto financiado por el Consejo Europeo de Investigación, conocido como el Gran Conjunto Europeo de Púlsares (LEAP). El objetivo de este proyecto es combinar de forma coherente los cinco telescopios de la EPTA para sintetizar el equivalente a una antena parabólica de 194 m totalmente orientable. ^[2] Esto mejorará la precisión con la que se pueden medir las ondas gravitacionales de los púlsares en un orden de magnitud, esencial para la primera detección de ondas gravitacionales en la próxima década. ^{[ cita requerida ]}

• Sistema de cronometraje de pulsares europeo