LOPES (telescopio)

El proyecto LOPES ( LOFAR PrototypE Station) era un conjunto de detectores de rayos cósmicos , ubicado en Karlsruhe , Alemania, y funcionaba en concordancia con un experimento de lluvia de aire bien calibrado y existente llamado KASCADE . En 2013, después de aproximadamente 10 años de mediciones, LOPES finalmente se apagó y se desmanteló.

Existen diferentes formas de observar los rayos cósmicos o, más precisamente, las lluvias de rayos cósmicos que producen cuando entran en nuestra atmósfera . Tradicionalmente, se miden directamente los productos de la lluvia que llegan hasta la superficie. Estos pueden detectarse utilizando, por ejemplo, contadores de partículas. En el caso de KASCADE, los muones de la lluvia producen un breve destello de luz Cherenkov cuando atraviesan una placa de material centelleador. Estos destellos pueden registrarse utilizando fotomultiplicadores .

El proyecto LOPES pretende demostrar la viabilidad de una técnica diferente, en la que no se observan los productos de la lluvia en sí, sino la radiación de radio secundaria que genera la lluvia. Las partículas cargadas en la lluvia, principalmente electrones y positrones , se desvían ligeramente en el campo magnético de la Tierra . A medida que estas partículas cambian de dirección, emiten radiación de sincrotrón . Esta radiación es visible como un destello brillante en el cielo durante varios nanosegundos a frecuencias de hasta unos pocos cientos de MHz. Se espera que el proyecto LOPES allane el camino para más experimentos de rayos cósmicos con radiotelescopios digitales, como LOFAR .

En la primera fase, hasta 2003, LOPES estaba formada por diez antenas dipolo . A partir del verano de 2005, la cifra se ha ampliado hasta un total de 30 antenas. Estas antenas se leen digitalmente y están conectadas a un ordenador central. Aquí, los datos de las antenas se correlacionan mediante software, de modo que las antenas juntas forman esencialmente un conjunto en fase . El software puede orientar el conjunto formando un haz virtual y también es capaz de suprimir de forma adaptativa las interferencias de otras fuentes, como las emisoras de radio y televisión.

El conjunto de pruebas se instaló primero en el MPIfR de Bonn para comprobar el hardware y desarrollar el software. Posteriormente se instaló en el experimento KASCADE en Karlsruhe. Se trata de un experimento de lluvia de aire en funcionamiento y bien calibrado que proporciona a LOPES un disparador adecuado y parámetros de lluvia reconstruidos. Estos parámetros actuarán como punto de partida para LOPES y se han utilizado para calibrar sus resultados.

En una segunda fase, iniciada en 2006, se han rotado 15 antenas en 90° para medir la polarización de la señal de radio emitida por las lluvias de aire. Estos esfuerzos se han intensificado en la tercera y última fase de LOPES, iniciada en 2010, cuando se instalaron 10 nuevas estaciones de antena que permiten medir la polarización completa en cada estación. Después de dar lugar a numerosos resultados científicos publicados en varias revistas, LOPES finalmente se apagó en 2013.

LOPES es una colaboración entre ASTRON (Fundación Holandesa para la Investigación en Astronomía, Dwingeloo , Países Bajos), el Instituto Max-Planck de Radioastronomía (Bonn, Alemania), la Universidad Radboud (Nijmegen, Países Bajos), el Instituto de Procesamiento de Datos y Electrónica (IPE) y el Instituto de Física Nuclear (IKP), ambos en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (Karlsruhe, Alemania), y la colaboración KASCADE-Grande. La colaboración KASCADE-Grande está formada por grupos de Alemania, Polonia, Rumania e Italia.

• Falcke et al. 2005, Nature, número del 19 de mayo, "Detección y localización de destellos de radio atmosféricos de lluvias de rayos cósmicos"; preimpresión astro-ph/0505383
• H. Falcke, P. Gorham, RJ Protheroe, New Astron.Rev. 48 (2004) 1487–1510, "Perspectivas para la detección por radio de rayos cósmicos y neutrinos de energía ultraalta"; preimpresión: astro-ph/0409229

• Página oficial del proyecto LOPES (RU Nijmegen, NL)
• Página oficial del proyecto LOFAR
• El experimento KASCADE-Grande en el Forschungszentrum Karlsruhe

49°05′57.8″N 8°26′14.7″E / 49.099389, -8.437417