Um novo telescópio —o Next Generation Very Large Array, ou ngVLA— está brotando nos Estados Unidos. Se financiado, ele será composto de 263 antenas de rádio nos estados do Novo México, Texas e Arizona, além de outros pontos do território americano, e no norte do México.
Os astrônomos esperam usar o ngVLA para espiar as regiões internas de sistemas estelares que estão formando planetas como o nosso e estudar as condições químicas que, em nosso próprio canto do Cosmos, precederam a vida. Ele também os ajudará a caçar buracos negros, estudar como as estrelas se formam e as galáxias evoluem, e encontrar estrelas densas e pulsantes que podem ser usadas para testar a teoria da gravidade de Albert Einstein.
Há “uma lista interminável de ciência que as pessoas podem fazer”, disse o astrofísico David Wilner, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian e presidente do Conselho Consultivo Científico do ngVLA.
No último dia 18, o Observatório Nacional de Radioastronomia anunciou que uma antena protótipo do ngVLA, que os astrônomos identificaram como um alvo principal em seu plano de dez anos para o Cosmos, havia capturado sua primeira luz cósmica com observações de ondas de rádio do Sol, dos resquícios de uma supernova e de um buraco negro supermassivo distante.
A primeira luz do protótipo do ngVLA é um marco em um esforço global para inaugurar uma nova era de radiotelescópios de matriz. Trata-se de conjuntos de antenas —frequentemente acopladas a grandes discos brancos— que apontam para o céu para revelar aspectos do Universo que não podem ser vistos a olho nu.
Os astrônomos estudam o Universo com instrumentos que detectam diferentes comprimentos de onda, ou cores, de luz. Telescópios ópticos são ideais para observar estrelas; o infravermelho é útil para enxergar através da poeira cósmica. Os radiotelescópios são particularmente adequados para estudar o gás a partir do qual estrelas e planetas se formam. Mas como os comprimentos de onda de rádio são mais longos do que outros tipos de luz, eles exigem instrumentos maiores para serem devidamente resolvidos no céu.
“Se você quiser, digamos, igualar a resolução do Telescópio Espacial Hubble em comprimentos de onda de rádio, então você precisa de um telescópio com dezenas de quilômetros de diâmetro”, afirmou Wilner. “Simplesmente não dá para construir uma única antena parabólica tão grande.”
Em vez disso, os astrônomos optam por conjuntos de antenas menores espalhadas por uma grande área e combinam cuidadosamente os dados de cada uma para alcançar a resolução de um disco gigante. O espaçamento dos discos altera a resolução do telescópio.
Vinte e oito discos de 25 metros compõem o Very Large Array existente no Novo México. Outro telescópio, o Very Long Baseline Array, tem dez antenas do mesmo tamanho. Mas, como seus discos estão espalhados pelos EUA, o Very Long Baseline Array tem cerca de 240 vezes a resolução do Very Large Array nos mesmos comprimentos de onda.
A suavidade da superfície do disco determina quais comprimentos de onda o telescópio pode ver. Segundo Tony Beasley, diretor do Observatório Nacional de Radioastronomia, discos menores geralmente têm superfícies mais lisas e precisas.
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, no norte do Chile, consiste em 66 discos —os maiores dos quais têm cerca de 12 metros de diâmetro— que são ideais para captar sinais de rádio de comprimentos de onda muito mais curtos.
Em contraste, o Low Frequency Array na Europa abandona o design tradicional de disco. Em vez disso, usa cerca de 20 mil antenas dipolo —semelhantes às usadas para transmissão de TV— para coletar alguns dos comprimentos de onda de luz mais longos do Universo.
Espera-se que o ngVLA substitua tanto o Very Large Array quanto o Very Long Baseline Array por novos discos que são menores, mas mais precisos. “Como área, havíamos construído antenas maiores que tinham superfícies menos precisas, e antenas menores que tinham superfícies mais precisas”, disse Beasley. “Precisávamos de uma antena Cachinhos Dourados”, acrescentou, referindo-se ao novo protótipo do ngVLA.
Mais conjuntos de radiotelescópios estão em desenvolvimento. Centenas de pesquisadores estão envolvidos no planejamento do Next Generation Event Horizon Telescope, que adicionaria várias novas antenas ao instrumento que em 2019 produziu a primeira imagem de um buraco negro.
Um conjunto de radiotelescópios na África do Sul, composto de 197 discos, está em construção, assim como um conjunto irmão na Austrália Ocidental consistindo de mais de 130 mil antenas que se assemelham a árvores de Natal.
Os conjuntos na África do Sul e na Austrália poderão captar dados de partes do céu que os radiotelescópios no norte não conseguem ver, segundo Naomi McClure-Griffiths, cientista-chefe do Observatório Square Kilometer Array, que supervisiona os projetos.
O advento dos conjuntos de radiotelescópios de próxima geração oferece aos astrônomos outro ponto de vista —junto com observações em comprimentos de onda ópticos, infravermelhos e outros— a partir do qual decifrar o Cosmos. “Quando juntamos tudo com todas as outras cores, obtemos uma imagem completa do Universo”, disse McClure-Griffiths.
Fonte ==> Folha SP – TEC
