espaço – Jornal Tribuna

Telescópio de espelho líquido começa a operar.

José Ruiz Watzeck — Fri, 17 Jun 2022 04:01:13 +0000

Acaba de entrar em operação na Índia o Telescópio Internacional de Espelho Líquido (ILMT: International Liquid Mirror Telescope).

Em vez de um espelho cristalino convencional, o ILMT usa um prato giratório de mercúrio líquido de 4 metros de diâmetro.

A combinação da gravidade e da força centrífuga faz o líquido assumir uma forma parabólica perfeita, exatamente como um espelho de telescópio convencional. O mercúrio assume a forma parabólica porque uma superfície líquida sempre define sua superfície local perpendicularmente à aceleração que experimenta, neste caso tornando-se mais forte e mais inclinada com a distância do eixo central.

E esse espelho é criado apenas ligando o motor que gira o prato, sem a despesa de fundir um molde de espelho de vidro, lixá-lo até formar uma parábola, polir a superfície e finalmente revesti-la com um material reflexivo, como alumínio ou prata.

O resultado prático é que o telescópio fica muito mais barato: US$ 2 milhões, contra US$ 18 milhões de dólares de um telescópio com espelho convencional de vidro de tamanho semelhante (3,6 metros), construído ao mesmo tempo e bem ao lado do ILMT, nas montanhas de Devasthal, na Índia.

“As coisas simples costumam ser as melhores,” disse Jean Surdej, da Universidade de Liège, na Bélgica, que coordena o consórcio que construiu e irá operar o observatório, que conta ainda com colaboradores do Canadá e da Índia.

De fato, por ser mais simples e menor, a tecnologia de espelhos ou lentes líquidas é tida como ideal para a construção de telescópios na Lua – só que, na Lua, o telescópio não poderia ser de mercúrio, que iria se solidificar, mas de um líquido iônico.

Primeira luz do ILMT.
[Imagem: ILMT]

Objetos fracos e fenômenos transitórios

O espelho líquido do telescópio é formado fazendo girar 50 litros de mercúrio, um metal que é líquido a temperatura ambiente, fazendo-o formar uma parábola com 3,5 milímetros de espessura, criando um espelho com uma reflexividade excepcional, sem qualquer necessidade de polimento.

Uma câmera de grande formato, instalada no foco do espelho, grava as imagens. “A rotação da Terra faz com que as imagens se desloquem pela câmera, mas esse movimento é compensado eletronicamente pela câmera. Este modo de operação aumenta a eficiência da observação e torna o telescópio particularmente sensível a objetos fracos e difusos,” explicou o professor Paul Hickson, da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá.

Assim, embora capte de uma só vez uma área do céu equivalente à de uma Lua cheia, os corpos celestes aparecem na imagem como longas linhas onduladas. Parece estranho, mas isso permite que os píxeis sejam adicionados para criar cada ponto da imagem final, o que equivale a uma longa exposição. E, como o telescópio enxerga aproximadamente a mesma faixa do céu em noites sucessivas, as exposições de diversas noites podem ser somadas para gerar imagens extremamente sensíveis de objetos de brilho fraco.

Outra possibilidade é comparar as imagens, subtraindo a imagem de uma noite de observações daquelas feitas na noite anterior, para ver o que mudou, revelando não apenas objetos e fenômenos transitórios, como quasares, supernovas e buracos negros engolindo matéria e emitindo jatos de radiação, mas também as muito procuradas lentes gravitacionais, que mostram objetos escondidos por detrás daqueles que estão visíveis.

Seção a primeira imagem científica obtida pelo telescópio de espelho líquido.
[Imagem: ILMT]

Como funciona o telescópio de espelho líquido

Os telescópios de espelho líquido são telescópios apontadores zenitais: Eles enxergam apenas um pequeno campo de visão ao redor do zênite, a área ao longo do eixo vertical local. E, devido à rotação da Terra, o telescópio varre uma faixa de declinação constante igual à latitude do observatório.

Assim, não dá para ficar apontando para corpos celestes aleatórios, como nos telescópios de lentes e espelhos de vidro porque, se você inclinar o telescópio, o espelho se desestabiliza pela ação da gravidade.

As imagens também não são obtidas diretamente, como em uma fotografia. Em vez disso, é usada uma técnica de geração de imagens em tempo real conhecida como integração com retardo de tempo (TDI: Time Delayed Integration).

A captura de uma imagem com um CCD, o sensor de uma câmera digital, geralmente é feita em duas etapas. Primeiro, a matriz de píxeis do sensor é exposta à luz do objeto a ser fotografado, com cada píxel armazenando sua quantidade correspondente de fótons, que é proporcional ao fluxo de luz que chega nesse píxel durante a exposição. Em segundo lugar, o CCD é lido, o que é feito contando-se a quantidade de fótons que atingiu cada píxel.

Em uma câmera comum, a leitura é feita deslocando sucessivamente cada coluna da matriz de píxeis do CCD para um dispositivo eletrônico associado, chamado registrador, que faz a contagem do número de fótons em cada píxel de cada coluna.

No modo TDI (integração com retardo de tempo), o deslocamento das colunas é desacelerado. Assim, conforme uma estrela passa pelo campo de visão do telescópio, sua imagem cruza o sensor. A transferência das colunas para o registrador é desacelerada de tal modo que os fótons gerados pela estrela são deslocados sobre o sensor na mesma velocidade que a imagem da estrela viaja através do plano focal.

Consequentemente, assim que uma estrela sai do campo de visão, o número de fótons que ela gerou é contado, criando uma técnica de imageamento em tempo real: A cada momento, o ILMT irá criar uma imagem do campo do céu passando no zênite.

Os quatro tipos de classificações de nebulosas

José Ruiz Watzeck — Thu, 25 Nov 2021 04:13:11 +0000

Nebulosas de emissão

São nuvens de gás com temperatura alta. Os átomos na nuvem são energizados por luz ultravioleta de uma estrela próxima e emitem radiação quando decaem para estados de energia mais baixos (luzes de néon brilham praticamente da mesma maneira). Nebulosas de emissão são geralmente vermelhas, por causa do hidrogênio, o gás mais comum do Universo e que comumente emite luz vermelha. Um exemplo de nebulosa de emissão é a nebulosa de Orion (imagem ao lado). Esta nebulosa encontra-se a 1.800 anos luz do Sol, e é formada por gases que rodeiam um grupo de estrelas jovens, cujos átomos se excitam com a energia dessas estrelas

Nebulosa NGC 1893 e IC410

Bela rosa céu do hemisfério norte, a emissão nebulosa IC 410 e NGC 1893 é de cerca de 12 000 anos luz de nós na constelação de Auriga.
O brilhante Red Cloud incandescente de gás hidrogênio tem mais de 100 anos luz de diâmetro.
Foi esculpida por ventos estelares e da radiação emitida pela estrela cluster NGC 1893 aberta, aninhado em seu seio. Formado na nuvem interestelar, há apenas 4 milhões de anos, as estrelas brilhantes do cluster são visíveis logo abaixo da grande nuvem escura de poeira perto do centro da imagem.
Dentro de 7 horas de tomar esta visão detalhada grande campo bem, vemos dois riachos relativamente densas, aparecendo a ter as regiões centrais da nebulosa. Possíveis sítios de estrela formação, estes cósmica girino mede cerca de 10 anos-luz de comprimento.

Nebulosas de reflexão

São nuvens de poeira que simplesmente refletem a luz de uma estrela ou de estrelas próximas. Nebulosas de reflexão são geralmente azuis porque a luz azul é espalhada mais facilmente. Nebulosas de emissão e de reflexão são geralmente vistas juntas e são também chamadas de nebulosas difusas. Conhecemos cerca de 500 nebulosas de reflexão. Umas das mais famosasnebulosas de reflexão é a que rodeia as estrelas das Plêiades. Uma nebulosa de reflexão azul pode também ser vista na mesma área do céu que a Nebulosa da Trífida. A gigante estrela Antares, que é muito vermelha, é rodeada por uma grande nebulosa de reflexão vermelha. Na imagem ao lado, veja a Nebulosa de Refexão IC2118 (The Witch Head Nebula), na constelação de Eridanus.

Nebulosa Trifid ou M20

O fotogênico nebulosa Trifid é uma brilhante nebulosa circular ricos estrelas do Sagitário. É tanto uma nebulosa de emissão e de reflexão. É com bons binóculos visível no céu de Sagitário.
Bandas de poeira escura nebulosa parecem dividir em três pedaços, daí o seu nome.
A nebulosa M20 é uma grande nuvem de matéria interestelar localizado a uma distância estimada em 5.200 anos-luz de distância em que estrelas formam uma anêmona vermelha muito quente. Visíveis a olho nu e facilmente identificável com um simples par de binóculos.
A Nebulosa Trifid foi descoberto por Guillaume Le Gentil em 1750. A origem do nome comum da M20 é atribuído a John Herschel. A nebulosa Trifid partes a estrela deste muito rica região do céu com muitos objetos brilhantes na vizinhança, incluindo a Lagoa nebulosa perto.
Um sistema triplo de estrelas no centro da região dos emissores nebulosa, como é o trapézio da Nebulosa de Orion. A cor vermelha brilhante de gás ionizado hidrogênio em torno do triplo sistema de estrelas. Green rendas do Trifid nebulosa foi criada em atmosferas de estrelas gigantes arrefecer e os restos de supernova explosões.
O diâmetro deste magnífico interestelar trevo luz é de cerca de 50 anos.

Nebulosas escuras

São nuvens de gás e poeira que impedem quase completamente a luz de passar por elas, e são identificadas pelo contraste com o céu ao redor delas, que é sempre mais estrelado ou luminoso. Elas podem estar associadas à regiões de formação estelar. As maiores nebulosas escuras são visíveis a olho nu, e elas aparecem como caminhos escuros contra o fundo brilhante da Via Láctea. Exemplos são a Nebulosa Saco de Carvão e a Nebulosa Cabeça de Cavalo

Nebulosa do Cavalo ou Barnard 33

A Nebulosa do Cavalo (oficialmente conhecida como Barnard 33 ou IC434 é uma nebulosa escura na constelação de Orion.
A nebulosa está localizado logo abaixo Alnitak (? Ori), da estrela mais a leste do cinturão de Orion. A nebulosa, localizada 1.500 anos-luz foi descoberto pela primeira vez em 1888, sobre uma chapa fotográfica tomadas no observatório de Harvard College.
É facilmente reconhecível pela forma de um cavalo cabeça que lhe deu o nome dele.
A nebulosa da cabeça do cavalo faz parte de uma grande nuvem molecular.
Na verdade, é que por trás da nebulosa de hidrogénio ionizado pela próxima estrela brilhante Sigma Orionis, dá uma cor vermelha.

Nebulosas planetárias

Receberam esse nome de William Herschel porque quando foram vistas ao telescópio pela primeira vez,elas se pareciam com um planeta. Posteriormente se descobriu que elas na verdade não são nuvens moleculares e locais de formação de estrelas, e sim, que eram causadas por material ejetado de uma estrela central, que pode ter explodido como uma supernova. Este material é iluminado pela estrela central e brilha, podendo ser observado um espectro de emissão. A estrela central normalmente termina como uma anã branca. Ou seja, as nebulosas planetárias são na verdade, a morte, ou o estágio final de estrelas. Cientistas acreditam que este será o fim do Sol daqui a aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Um belo exemplo de nebulosa planetária é a Nebulosa M57 (Nebulosa do Anel) que encontra-se a 2.300 anos-luz de distância, podendo ser vista na constelação de Lira.

Se a nebulosas difusas são associadas com o nascimento de estrelas, nebulosas planetárias são os restos de estrelas. O nome “nebulosa planetária” vem as primeiras observações desses objetos, por vezes, têm um aspecto circular. Final da vida de uma estrela brilha especialmente no ultravioleta. Esta radiação ilumina o gás anteriormente expulso por radiação ionizante, e, assim, forma uma nebulosa planetária. As cores observadas a partir dos vários elementos que emitem mais ou menos ionizado cada um em um comprimento de onda muito específicos. Os átomos de hidrogênio emitem uma luz vermelha, enquanto o oxigênio fica verde. A nebulosa Helix é uma estrela cósmica, muitas vezes fotografado por astrônomos amadores por suas cores vivas e sua semelhança com um olho gigante. Descoberto no século 18, está localizado a cerca de 650 anos-luz de distância na constelação de Aquário. Ele pertence à classe de objetos de nebulosas planetárias. As nebulosas planetárias são remanescentes de estrelas semelhantes em seu passado ao nosso Sol. Quando essas estrelas morrem, eles expulsar para o espaço fora de suas camadas gasosas. Estas camadas são aquecidas pelo núcleo quente da estrela morta, uma anã branca, e brilho nos comprimentos de onda infravermelho e visível.