Telescópios se juntam à caça de coisas que brilham á noite
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No mês passado, os detectores de ondas gravitacionais captaram ondas no espaço-tempo de um cataclismo cósmico: a possível fusão de um buraco negro com uma estrela de nêutrons, um evento nunca visto antes. Respondendo a um alerta, telescópios ao redor do mundo giraram em direção à fonte aparente para observar o reflexo posterior da colisão e confirmar que era o primeiro. A variedade de telescópios que ingressou na caça também foi inédita: incluiu o telescópio Gemini North, de 8,1 metros, no Mauna Kea, no Havaí, um dos maiores do mundo.

Nesta ocasião, Gêmeos e os outros telescópios não viram nada de inesperado. No entanto, foi um teste importante de uma nova rede de telescópios e software desenvolvido para automatizar observações de eventos em movimento rápido. Rejeitar o horário noturno de Gêmeos normalmente leva horas, mas desta vez foi realizado em minutos com apenas alguns cliques do mouse. “Estamos à beira de uma nova era”, diz Andy Howell, do Observatório Las Cumbres (LCO), uma rede de resposta rápida existente, que ajudou a desenvolver o software. “É uma maneira totalmente nova de observar o universo.”

Telescópios e outros detectores que vasculham o céu em busca de eventos que mudam diariamente, a cada hora ou mesmo a cada minuto estão criando uma necessidade de observações rápidas de acompanhamento. O ritmo agora é o Zwicky Transient Facility, um telescópio de pesquisa de 1,2 metros na Califórnia que produz até 1 milhão de alertas transitórios por noite, sinalizando objetos que incluem supernovas, queima de núcleos galácticos e passagem de asteróides. O telescópio até alertou os astrônomos para buracos negros no ato de engolir estrelas . Porém, em três anos, sua produção será reduzida em relação à do Observatório Vera C. Rubin (anteriormente o Grande Telescópio de Pesquisa Sinóptica) no Chile. Com um espelho de 8,4 metros, o Observatório Rubin examinará muito mais profundamente o universo e gerará aproximadamente 10 milhões de alertas transitórios por noite.

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Perseguir esses alertas será uma tarefa assustadora. A LCO, uma rede privada de 23 pequenos telescópios, deu o exemplo de como fazê-lo . O coração da rede é um agendador dinâmico que manipula solicitações urgentes de acompanhamento e as observações de rotina mais planejadas para os telescópios, que podem oferecer acesso quase 24 horas por dia, 7 dias por semana, a todo o céu, porque estão espalhados pelo mundo. “O LCO é único no momento, alterando a programação a cada 5 a 10 minutos”, diz a diretora Lisa Storrie-Lombardi. Tal é o seu sucesso que os astrônomos europeus estão adaptando o programador do LCO para expandir sua rede OPTICON de cerca de 60 telescópios. “O software deles era muito melhor que o nosso para o sistema de controle”, diz o investigador principal Gerry Gilmore, da Universidade de Cambridge.

A National Science Foundation (NSF), dona de um punhado de grandes telescópios, também quer participar da ação. Há cerca de 18 meses, juntou-se à LCO para criar o que chama de Rede de Observatório Astronômico de Eventos (AEON). Como muitos dos objetos que acionam os alertas do Observatório Rubin serão fracos, a NSF adicionará alguns de seus grandes telescópios à rede. A dificuldade é que os telescópios da LCO são totalmente robóticos e os da NSF, então a equipe da AEON está projetando interfaces de software para conectar esses dois sistemas. A plataforma de teste foi o Telescópio de Pesquisa Astrofísica do Sul (SOAR), de 4,1 metros, no Chile. Por 20 noites no ano passado, o SOAR foi executado no “modo AEON”, com um operador respondendo a uma lista de alvos em rápida mudança, fornecida pelo planejador do LCO. Outras 20 noites da AEON no SOAR começam este mês, e Gemini North agora está acessível em uma base limitada. A NSF também espera incluir o telescópio Victor M. Blanco, de 4 metros, no Chile, na AEON.

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Automatizar as observações de acompanhamento é apenas uma parte do enfrentamento do dilúvio do Observatório Rubin. Os astrônomos também precisam de software para filtrar alertas transitórios e fazer uma primeira tentativa de decidir o que é um evento. Esses programas, chamados intermediários de eventos, dividirão os alertas em categorias: supernovas, estrelas flamejantes ou cometas, por exemplo. Os pesquisadores podem coletar eventos interessantes dessas caixas ou automatizar a tarefa com um gerente de alvo e observação (TOM), que pode solicitar automaticamente observações de acompanhamento e criar uma página da Web para cada evento, para que os astrônomos possam ver e discutir dados. “É como o Facebook para transientes”, diz Eric Bellm, que lidera o desenvolvimento do pipeline de alerta do Observatório Rubin na Universidade de Washington, Seattle.

Sherry Suyu, do Instituto Max Planck de Astrofísica, está liderando o desenvolvimento de um TOM para eventos de lentes gravitacionais. Às vezes, a luz de supernovas distantes é dobrada ou lente por uma galáxia intermediária, criando várias imagens da mesma supernova. Como a luz para as imagens segue caminhos diferentes para a Terra, elas podem aparecer dias ou semanas separados. “É como uma máquina do tempo”, diz Suyu. “Vemos o primeiro e esperamos que o segundo apareça”, o que possibilita o estudo de uma supernova desde seus primeiros momentos.

Apenas duas dessas supernovas com lentes foram descobertas. Mas Suyu espera que o Observatório Rubin encontre centenas, permitindo que os astrônomos estudem as supernovas em detalhes e as usem para calcular a constante de Hubble, a taxa de expansão do universo. O TOM de Suyu levaria os eventos classificados como supernovas pelos intermediários de eventos, acionaria automaticamente as observações para avaliar se uma nova supernova é lente e, se assim for, agendaria as observações diárias.

Alguns astrônomos estão preocupados que o recrutamento de mais telescópios para responder a alertas transitórios possa atrapalhar a pesquisa diária. O Gemini, por exemplo, é parcialmente financiado por parceiros internacionais e “nem todos os parceiros são ativados pelo domínio do tempo”, diz Andy Adamson, do Gemini. Nesse novo mundo em rápida evolução, os astrônomos no domínio do tempo podem acabar alienando outros que têm observações planejadas há muito tempo. “Estamos trabalhando na política”, diz Howell.

E, apesar de todos esses esforços, ainda existe uma preocupação generalizada entre os astrônomos de que o grande volume de alertas do Observatório Rubin os inundará. Rachel Street, da LCO, liderou o desenvolvimento de um kit de ferramentas para projetar TOMs, mas ela diz: “Já estamos saturados com mais metas do que podemos observar e isso vai piorar”.

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