Uma imagem global do céu, obtida graças ao recentemente concluído primeiro estudo do Planck, revela as duas maiores fontes de emissão no céu de microondas: o fundo cósmico e a Via Láctea. Esta relíquia do Universo jovem é, em grande medida, camuflada por fontes astronómicas intervenientes, em particular pela emissão difusa da nossa própria Galáxia. Graças aos nove canais de frequência, e a sofisticadas técnicas de análise de imagem, é possível separar estas duas contribuições em produtos científicos distintos com imenso valor para cosmólogos e astrofísicos.

O observatório Planck da ESA estuda todo o céu na região microondas do espectro electromagnético, cobrindo as frequências entre os 30 e os 857 GHz. O objectivo principal da missão é rastrear a Radiação Cósmica de Fundo, a radiação primordial emitida durante as primeiras fases do Universo, e as suas pequenas flutuações de temperatura, reflectindo as sementes a partir das quais as estruturas cósmicas mais tarde se formariam e acabariam por evoluír. No entanto, como esta primeira imagem global revela, o sinal cósmico está literalmente escondido por detrás de um nevoeiro de emissão em frente, aparecendo sobretudo do meio interestelar, a mistura difusa de gás e poeira que preenche a nossa Galáxia.

"A estrutura granulada da radiação cósmica de fundo é claramente visível nas regiões a alta latitude do mapa, onde a emissão local não é predominante," explica Jan Tauber, cientista do projecto Planck. "Em contraste, uma boa parte do céu é dominada pela contribuição da Via Láctea, que brilha com força no Plano Galáctico mas que também se prolonga para cima e para baixo, embora com uma intensidade muito menor."

Um rápido olhar para esta nova imagem do céu pode sugerir que é apenas possível isolar o sinal da radiação cósmica de fundo do plano galáctico em pequenas áreas do céu. De modo a atingir o que será a melhor imagem já obtida do Universo jovem, no entanto, é necessário separar os dois componentes ao longo de uma porção considerável do céu. Isto é alcançado através de software complexo para analisar imagens, especificamente desenvolvido para esta missão pelas equipas científicas do Planck. A análise baseia-se na excepcional resolução e sensibilidade dos dados recolhidos pelo Planck em todos os nove canais de frequência.

O meio interestelar da Via Láctea é constituído por nuvens de gás e poeira com várias composições, temperaturas e densidades. Felizmente, as várias fases do meio interestelar produzem a maioria da sua emissão em diferentes regiões do espectro; estas assinaturas características facilitam a separação das contribuições díspares da frente e a sua remoção dos mapas.

"A cobertura de frequência única do Planck é a chave para capturar o máximo de informação possível acerca da emissão galáctica e para alcançar um modelo óptimo do meio difuso da Via Láctea," realça Tauber. "Desta maneira, será possível levantar o 'manto' que esconde a radiação cósmica de fundo em grande parte do céu e aceder à importante informação cósmica que contém," acrescenta.

Esta imagem global do céu foi obtida através da combinação de dados que cobrem o intervalo de frequências do Planck, estudando diferentes processos físicos, tanto locais como cosmológicos; representa por isso uma síntese espantosa do grande espectro de informação que o Planck é capaz de fornecer. Embora mostre as características combinadas de muitas fontes de emissão, os mapas de frequências individuais são claramente muito mais dominados pela emissão de uma ou algumas fontes, facilitando a sua separação. Por exemplo, embora nesta imagem a radiação cósmica de fundo apareça claramente apenas em regiões limitadas, as frequências centrais do Planck são na realidade dominadas pela própria radiação cósmica de fundo em áreas muito maiores.

As equipas científicas do Planck estão actualmente a trabalhar com dados recolhidos durante os primeiros 12 meses de operações, trazendo à tona o sinal cósmico da combinação de todos os nove mapas do céu. A análise cuidada da emissão galáctica irá - como um sub-produto - aumentar tremendamente o nosso conhecimento da estrutura da Via Láctea; entre muitos outros resultados astrofísicos importantes, permitir-nos-á levar a cabo um estudo detalhado da estrutura a larga-escala da nossa Galáxia e, em particular, uma reconstrução tridimensional da estrutura do meio interestelar incluíndo o seu ténue campo magnético.

Links:

Notícias relacionadas:
ESA (comunicado de imprensa)
Universe Today
New Scientist
Astronomy Now
Nature
PHYSORG.com
Wired
Discover
Spaceflight Now
Space Daily
BBC News

Satélite Planck:
ESA (ciência e tecnologia)
ESA (centro científico)
ESA (página de operações)
Wikipedia

Radiação cósmica de fundo:
Wikipedia

Microondas:
Wikipedia
Microwaves101.com

Imagem global do céu no microondas.
Crédito: ESA, HFI e consórcio LFI
(clique na imagem para ver versão maior)

Versão anotada da nova imagem do Planck.
Crédito: ESA, HFI e consórcio LFI
(clique na imagem para ver versão maior)