O radiotelescópio mais potente do mundo recebeu amplificadores de sinal criogênicos — com eles, ele alcançará as origens do Universo.

Graças a desenvolvedores alemães, o radiotelescópio mais potente do mundo, o Atacama Large Millimeter Array (ALMA), recebeu 145 amplificadores de última geração para a parte frontal do sistema, baseados em chips de arseneto de gálio-índio. Os circuitos front-end aprimorados dos sistemas de antena do ALMA amplificarão o sinal de entrada em um fator de 300 sem aumentar o ruído. Isso significa que o instrumento começará a coletar dados de forma mais abrangente, inclusive desde os estágios mais remotos da história do nosso universo.

Fonte da imagem: Y. Beletsky/ESO

O complexo ALMA, no Chile, foi construído para “escutar” o Universo durante os primeiros 100 milhões de anos de seu desenvolvimento após o Big Bang. Ondas de rádio permitem a coleta de dados sobre a composição de gás frio e poeira no espaço, invisíveis em comprimentos de onda ópticos e infravermelhos, bem como em condições nas quais esses fótons são absorvidos por matéria quente e fria. O ALMA foi originalmente um projeto europeu, com participação dos Estados Unidos, Japão e outros países. Está principalmente associado a projetos do Observatório Europeu do Sul (ESO). Físicos do Instituto Fraunhofer de Física Aplicada (IAF) e do Instituto Max Planck de Radioastronomia desenvolveram os novos amplificadores para o ALMA.

Os novos amplificadores foram projetados para a banda 2, que cobre frequências de aproximadamente 67 a 116 GHz. Ao contrário da banda 1, que cobre de 35 a 50 GHz e de 787 a 950 GHz, a banda 2 permaneceu com equipe insuficiente, limitando as pesquisas.

A tecnologia subjacente aos novos amplificadores são circuitos integrados monolíticos de micro-ondas (MMICs) baseados em transistores de alta mobilidade de elétrons (mHEMTs) feitos de arseneto de gálio-índio. Essa arquitetura garante ruído intrínseco mínimo, ao mesmo tempo que maximiza o ganho de sinal, o que é crucial para receptores astronômicos: quanto menor o ruído, mais confiável a detecção de sinais fracos.

Com o novo equipamento, os cientistas poderão estudar o meio interestelar frio, discos protoplanetários e, principalmente, detectar moléculas orgânicas complexas no espaço, consideradas precursoras da vida biológica.Essas observações ampliarão nossa compreensão de como as estrelas e os planetas se formam, bem como das condições que podem ter favorecido o surgimento da vida no Universo.