O ALMA, sigla do inglês "Atacama Large Millimeter/submillimeter Array", o observatório terrestre mais complexo abriu oficialmente as suas portas aos astrónomos. A primeira imagem divulgada do telescópio ainda em fase de construção, revela uma visão do Universo que não poderia ser observada por telescópios ópticos ou infravermelhos. Milhares de cientistas de todo o mundo competiram entre si para poderem estar entre os primeiros a explorar com esta nova ferramenta astronómica alguns dos mais escuros, mais frios, mais longínquos e mais escondidos segredos do cosmos.
Actualmente, a rede ALMA é composta por apenas cerca de um-terço das 66 antenas rádio previstas, com separações entre si de, no máximo, 125 metros, em vez dos possíveis 16 quilómetros. A rede encontra-se em crescimento no planalto do Chajnantor, no norte do Chile, a uma altitude de 5000 metros. No entanto, e mesmo em construção, o ALMA tornou-se já no melhor telescópio do seu tipo - como demonstrado pelo incrível número de astrónomos que pediram tempo de observação do ALMA.
"Mesmo nesta fase muito inicial, o ALMA conseguiu já ter um desempenho superior relativamente às outras redes submilimétricas. Termos conseguido atingir este objectivo é um tributo aos esforços consideráveis de muitos cientistas e engenheiros, parceiros do ALMA em todo o mundo, que tornaram tudo isto possível," disse Tim de Zeeuw, director geral do ESO, o parceiro europeu no ALMA.
O ALMA observa o Universo nos comprimentos de onda do milímetro e submilímetro, aproximadamente um milhar de vezes maiores que os comprimentos de onda da radiação visível. Utilizando estes comprimentos de onda maiores os astrónomos podem estudar objectos no espaço extremamente frios - tais como as nuvens densas de gás e poeira cósmica, a partir das quais se formam estrelas e planetas - assim como objectos muito distantes, situados no Universo primitivo.
O ALMA é radicalmente diferente dos telescópios que observam no óptico e no infravermelho. Este instrumento consiste numa rede de antenas ligadas entre si que funciona como um único telescópio gigante, detectando comprimentos de onda muito maiores que os da radiação visível. É por isso que as suas imagens não se parecem nada com as fotografias do cosmos mais familiares a que estamos habituados.
Nos últimos meses a equipa ALMA tem estado ocupada a testar os sistemas do observatório, preparando-se assim para a primeira série de observações científicas, conhecida como Ciência Preliminar. Um dos resultados destes testes é a primeira imagem divulgada, oriunda, no entanto, de um telescópio ainda em fase de crescimento. A maior parte das observações utilizadas para criar esta imagem das Galáxias Antena foram obtidas com apenas doze antenas a trabalhar em simultâneo - muito menos do que as que serão utilizadas nas primeiras observações científicas - e com as antenas também muito mais próximas umas das outras. Estes dois factores combinam-se para nos dar nesta primeira imagem apenas uma ideia do que serão as futuras observações com este telescópio. À medida que o observatório for crescendo, a nitidez, eficiência e qualidade das observações aumentará de forma dramática, com mais antenas a ficarem disponíveis e a rede a crescer em tamanho.
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Composição das Galáxias Antena capturados pelo ALMA, sobrepostas com observações do Hubble.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO). Imagem no visível: NASA/ESA, Telescópio Espacial Hubble
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As galáxias Antena são um par de galáxias em colisão que apresentam formas muito distorcidas. Enquanto a radiação visível nos mostra as estrelas nas galáxias, a imagem do ALMA revela algo que não pode ser visto no óptico: as nuvens de gás frio denso a partir das quais se formam as novas estrelas. Esta é a melhor imagem no milímetro/submilímetro alguma vez obtida das galáxias Antena.
A imagem revela enormes concentrações de gás não apenas nos centros das duas galáxias mas também na região caótica onde elas colidem. Aí, a quantidade total de gás corresponde a milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol - um reservatório rico em matéria para gerações futuras de estrelas. Observações como esta abrem uma nova janela no Universo submilimétrico e serão vitais na compreensão de como as colisões galácticas podem dar origem à formação de novas estrelas. Este é apenas um exemplo de como o ALMA revela partes do Universo que não poderiam ser observadas com telescópicos ópticos e infravermelhos.
O ALMA apenas pôde aceitar cerca de uma centena de projectos para esta primeira fase de nove meses de observações científicas iniciais. No entanto, ao longo dos últimos meses, astrónomos de todo o mundo submeteram mais de 900 propostas de observação. Esta quantidade de propostas bate um novo recorde para um telescópio. Os projectos foram escolhidos com base no seu mérito científico, a sua diversidade regional e na sua relevância relativamente aos objectivos científicos principais do ALMA.
"Estamos a viver um momento histórico para a ciência e particularmente para a astronomia, e mesmo, diria eu, para a evolução da Humanidade, uma vez que começamos a utilizar o maior telescópio em construção existente" disse Thijs de Graauw, director do ALMA.
Um dos projectos escolhidos para as primeiras observações científicas do ALMA é o de David Wilner do Centro para Astrofísica do Harvard-Smithsonian, Cambridge, Massachussets, EUA. "A minha equipa está à procura dos blocos constituintes de sistemas solares e o ALMA está particularmente bem equipado para os detectar," disse Wilner.
O alvo da equipa é a estrela AU Microscopii, situada a 33 anos-luz de distância e com apenas 1% da idade do nosso Sol. "Utilizaremos o ALMA para obter imagens do disco protoplanetário, que julgamos orbitar esta jovem estrela. Temos esperança de poder descobrir com o ALMA, pequenos amontoados nas cinturas poeirentas de asteróides, os quais podem ser os indícios de planetas invisíveis." Wilner e a sua equipa partilharão os dados obtidos com uma equipa europeia que também tinha pedido observações ALMA desta estrela próxima envolvida em anéis de poeira.
Qualquer procura de planetas habitáveis em torno de outras estrelas começa geralmente pela procura de água nesses sistemas solares distantes. Quando existem discos de detritos, imensas quantidades de poeira, gás e rochas em torno das estrelas, estes objectos poderão igualmente conter pedaços de gelo com sulcos cheios com água gelada, gás e até muito possivelmente moléculas orgânicas - a astroquímica da vida.
Simon Casassus, da Universidade do Chile, e a sua equipa utilizarão o ALMA para observar o disco de gás e poeira em torno de HD142527, uma estrela jovem situada a 400 anos-luz de distância. "O disco de poeira em torno desta estrela possui uma grande fenda, que pode ter tido origem aquando da formação de planetas gigantes," disse Casassus. "No exterior desta fenda, o disco contém gás suficiente para formar cerca de doze planetas do tamanho de Júpiter. No interior da fenda, pode estar ainda a formar-se um planeta gasoso jovem, se existir material gasoso disponível." As observações obtidas com o ALMA medirão a massa e as condições físicas do gás no interior da fenda. "Ou seja, o ALMA dar-nos-á a hipótese de observar a formação de planetas ou, pelo menos, a altura mais próxima possível deste fenómeno," disse Casassus.
Mais longe, a 26.000 anos-luz de distância no centro da nossa Galáxia, encontra-se Sagitário A*, um buraco negro de elevada massa com quatro milhões de vezes a massa do Sol. O gás e poeira situados entre nós e este objecto esconde-o aos olhos dos telescópios ópticos. No entanto, o ALMA está preparado para observar através da escuridão galáctica e oferecer-nos imagens soberbas de Sagitário A*.
Heino Falcke, astrónomo da Universidade Radboud, Nijmegen, Holanda, disse: "O ALMA permitir-nos-á observar jactos de luz emitidos pela região em torno deste buraco negro de elevada massa, e obter imagens das nuvens de gás capturadas pela enorme atracção gravitacional. Poderemos assim estudar os terríveis hábitos alimentares deste monstro. Pensamos que parte do gás possa estar a escapar à força gravitacional, com velocidades próximas da velocidade da luz."
Tal como os contornos dos desenhos de um livro de pintar infantil, também o gás frio e poeira cósmicos traçam estruturas no interior das galáxias, ainda que não possamos ver essas galáxias de forma clara. Nos limites observacionais do nosso Universo visível, encontram-se as misteriosas galáxias de formação estelar explosiva, verdadeiras ilhas brilhantes num cosmos calmo e escuro. O ALMA irá procurar poeira e gás frio nestas regiões tão longínquas no passado, a apenas algumas centenas de milhões de anos depois do Big Bang, numa época a que os astrónomos chamam a "madrugada cósmica".
Masami Ouchi da Universidade de Tóquio, Japão, utilizará o ALMA para observar Himiko, uma galáxia longínqua a produzir pelo menos 100 estrelas do tipo-Sol por ano, rodeada por uma nebulosa brilhante muito grande. "Os outros telescópios não nos conseguem mostrar por que é que a Himiko é tão brilhante e como é que desenvolveu uma nebulosa quente tão grande, enquanto o Universo primitivo à sua volta se mantém tão calmo e escuro," disse Ouchi. "O ALMA pode mostrar-nos o gás frio que se encontra no interior da nebulosa de formação estelar da Himiko, traçando assim os movimentos e actividade no seu interior, e poderemos finalmente ver como é que as galáxias se começaram a formar na madrugada cósmica."
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Imagem das 19 antenas ALMA no Planalto Chajnantor, 5000 metros acima do nível do mar.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/W. Garnier (ALMA)
(clique na imagem para ver versão maior) |
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Durante as primeiras observações científicas, o ALMA continuará a ser construído nos Andes chilenos, no remoto planalto do Chajnantor situado no inóspito deserto do Atacama. Cada nova antena, devidamente preparada para o clima que irá enfrentar, juntar-se-á à rede e será ligada às outras através de cabos de fibra óptica. As imagens obtidas por cada antena distante serão incorporadas numa única imagem por um dos supercomputadores mais rápidos do mundo preparado para esta tarefa, o correlador ALMA, que é capaz de executar 17 milhares de biliões de operações por segundo.
Em 2013, a rede do ALMA terá um máximo de 16 km de comprimento e será constituída por 66 antenas rádio de alta precisão, que colectarão radiação nos comprimentos de onda do milímetro/submilímetro e que trabalharão em conjunto como um único telescópio, construída por parceiros da Europa, América do Norte e Leste Asiático.
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Notícias relacionadas:
ESO (comunicado de imprensa)
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Galáxias Antena:
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