ESMEREJÓN

La Red de Interferómetros de Radio Multielemento ( MERLIN ) es una red de interferómetros compuesta por radiotelescopios distribuidos por toda Inglaterra . La red es operada desde el Observatorio Jodrell Bank en Cheshire por la Universidad de Manchester en nombre de UK Research and Innovation . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

El conjunto consta de hasta siete radiotelescopios e incluye el Telescopio Lovell en Jodrell Bank, Mark II , Cambridge, Defford en Worcestershire , Knockin en Shropshire , y Darnhall y Pickmere (anteriormente conocido como Tabley) en Cheshire . ^{[ 4 ] [ 5 ]} La línea de base más larga es, por lo tanto, de 217  km y MERLIN puede operar en frecuencias entre 151 MHz y 24 GHz . A una longitud de onda de 6 cm ( frecuencia de 5 GHz), MERLIN tiene una resolución de 40 miliarcosegundos que es comparable a la del HST en longitudes de onda ópticas.    

Algunos de los telescopios se utilizan ocasionalmente para observaciones de la Red Europea de Interferometría de Línea de Base Muy Larga (EVN) y de Interferometría de Línea de Base Muy Larga (VLBI) con el fin de crear un interferómetro con líneas de base aún mayores, lo que proporciona imágenes con una resolución angular mucho mayor .

En 1973, Henry Proctor Palmer sugirió extender los enlaces de interferómetro ya existentes en Jodrell Bank, lo que dio inicio a la planificación del conjunto de telescopios. ^{[ 6 ] [ 7 ]} La construcción comenzó en 1975. ^{[ 7 ]} El sistema se denominó oficialmente MTRLI (Interferómetro de Radio Enlazado Multitelescopio), pero se le conocía comúnmente por el nombre más simple de MERLIN. Originalmente constaba del Telescopio Lovell de 76 m o del Mark II de 25 m , junto con el Mark III de 25 m en Wardle, el de 85  pies en Defford y un nuevo telescopio en Knockin. Este nuevo telescopio fue fabricado por E-Systems y se construyó basándose en el diseño de los telescopios del Very Large Array , que también estaba siendo construido simultáneamente por E-Systems. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

La construcción del nuevo telescopio, la instalación de enlaces de comunicación por microondas y la construcción del correlador se denominaron conjuntamente "Fase 1" del proyecto MERLIN, cuya financiación se aprobó el 30 de mayo de 1975. ^{[ 10 ]} La construcción del nuevo telescopio comenzó el 9 de julio de 1976 y se completó el 8 de octubre de 1976. El telescopio se controló por primera vez de forma remota desde Jodrell en enero de 1977. ^{[ 11 ]} Los enlaces de microondas se instalaron en mayo de 1978. ^{[ 12 ]} Las primeras observaciones con el sistema —mediciones de 30 fuentes de radio distantes— se realizaron en enero y febrero de 1980. ^{[ 13 ]} El coste final de la fase 1 del sistema fue de 2.179.000 libras esterlinas (1976). ^{[ 13 ]}

En la Fase 2 del proyecto se añadieron dos telescopios adicionales, junto con sus enlaces de radio a Jodrell Bank. Si bien inicialmente se propuso que uno de los telescopios se ubicara en Jodrell Bank y el otro en Darnhall, finalmente se instalaron en Pickmere (también conocido como Tabley) y Darnhall. Ambos telescopios eran idénticos al de Knockin. La construcción de ambos telescopios comenzó el 9 de abril de 1979 y finalizó el 31 de octubre de 1979. El telescopio de Pickmere se conectó a MTRLI por primera vez el 20 de julio de 1980, seguido por el telescopio de Darnhall el 16 de diciembre de 1980. La segunda fase se completó formalmente el 31 de diciembre de 1981 y tuvo un coste de 3.142.210 libras esterlinas. ^{[ 14 ]}

La línea base más larga de MTRLI fue de 134  km, entre Pickmere y Defford. ^{[ 8 ]} El primer mapa producido por el conjunto se publicó el 6 de noviembre de 1980. ^{[ 7 ]} En los primeros 2 años de operación (1980–1982), el conjunto se utilizó para observar en frecuencias de 408  MHz (con un poder de resolución de 1 segundo de arco ), 1666 MHz (0,25 segundos de arco) y 5 GHz (0,08 segundos de arco). ^{[ 15 ]}     

Cuando se reemplazó la superficie del Mark II en 1987, pudo utilizarse junto con los tres telescopios E-systems en la  frecuencia de 22 GHz, ampliando así MTRLI en dicha frecuencia. ^{[ 8 ]} Una de las  antenas parabólicas de 18 m del Telescopio de una milla se utilizó temporalmente en MTRLI desde 1987 hasta el otoño de 1990, lo que mejoró notablemente su resolución. ^{[ 16 ]}

MTRLI pasó a llamarse MERLIN a principios de la década de 1990, y poco después,  en 1991, la incorporación de la antena Cambridge de 32 m, construida específicamente para este fin, aumentó tanto la sensibilidad como la resolución angular del conjunto. El conjunto también contaba con un nuevo correlador y nuevos receptores refrigerados, y se mejoraron algunos de los enlaces de microondas entre los telescopios para que el conjunto pudiera observar ambos lados de la polarización. ^{[ 17 ]}

Desde 1996, se instalaron carruseles para los diferentes receptores en cada uno de los telescopios E-systems y en el telescopio Mark II  (el telescopio de Cambridge ya contaba con un sistema similar), lo que proporciona agilidad de frecuencia. En 1997 y 1998, se realizaron por primera vez observaciones de doble frecuencia (5 y 22 GHz) con el conjunto. ^{[ 17 ]}

Hay planes para construir un telescopio en Irlanda que se añadiría al conjunto. ^{[ 18 ]}

MERLIN utilizaba enlaces de microondas para enviar datos astronómicos desde las estaciones remotas. Estos enlaces tenían un ancho de banda limitado, por lo que gran parte de los datos se perdían. Para aumentar la sensibilidad del telescopio, los enlaces se reemplazaron por enlaces de fibra óptica con un ancho de banda de 4  GHz, en comparación con el límite original de 30  MHz, lo que incrementó la sensibilidad del conjunto en un factor de aproximadamente 30. Este enorme aumento de datos significó que el antiguo correlador ya no podía procesarlos, por lo que se construyó un nuevo correlador capaz de procesar más de 200  Gbit/s. ^{[ 21 ]}

Otro avance importante que forma parte de la actualización es la flexibilidad de frecuencia: la capacidad de modificar la banda de observación de todo el conjunto en cuestión de minutos mediante carruseles giratorios de receptores. Algunos telescopios del conjunto ya contaban con esta capacidad, mientras que el resto requería la visita de un ingeniero para cambiar el receptor. Cuando e-MERLIN entre en funcionamientoEl telescopio podrá alternar rápidamente entre 1,4, 5, 6 y 22  GHz. Esto es necesario para aprovechar las condiciones óptimas para las observaciones de alta frecuencia, donde las condiciones atmosféricas pueden afectar gravemente los resultados.

Los trabajos de actualización de e-MERLIN comenzaron en mayo de 2004 y se completaron en 2009. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

Entre muchas otras cosas, MERLIN se ha utilizado para observar:

• Galaxias con emisión de radio intensa, por ejemplo Messier 87. ^{[ 15 ]}
• Cuásares, por ejemplo 3C 418 . ^{[ 28 ]}
• Observaciones de líneas espectrales de hidroxilo (OH) en nubes de gas interestelar. ^{[ 29 ]}

El telescopio también puede utilizarse para astrometría de alta precisión . ^{[ 30 ]} En 1998, MERLIN, junto con el Telescopio Espacial Hubble, descubrió el primer anillo de Einstein . ^{[ 31 ]} El telescopio también se ha utilizado en combinación con el VLA para llevar a cabo un análisis de lente gravitacional débil . ^{[ 32 ]}