Imagens de telescópio terrestres mais nítidas que as do Hubble

por PGAPereira. Astrônomos tirar fotos mais nítidas de sempre do céu noturno As novas imagens terrestres são pelo menos duas vezes tão acentuada como o que o Telescópio Espacial Hubble pode fazer. (Foto - Região central da nebulosa de Orion, obtida com o Telescópio Schulman no UA Mount Lemmon SkyCenter. Esta foto não é parte da pesquisa aqui relatada. Adam Block da UA SkyCenter). Astrônomos da Universidade do Arizona (UA) em Tucson, do Observatório Arcetri, perto de Florença, Itália, e do Observatório Carnegie em Pasadena, Califórnia, desenvolveram um novo tipo de câmera que permite aos cientistas ter mais nítidas imagens do céu noturno do que nunca. A equipe tem vindo desenvolver esta tecnologia por mais de 20 anos em observatórios no Arizona, mais recentemente, o Grande Telescópio Binocular (LBT), e já implantou a versão mais recente destas câmeras no alto deserto do Chile, no 6,5 metros do Telescópio Magellan. "Foi muito emocionante ver esta nova câmera fazer o céu noturno mais nítido do que jamais foi possível antes", disse Laird Perto de UA. "Nós podemos, pela primeira vez, fazer imagens de longa exposição que resolvem objetos apenas 0,02 segundos de arco de diâmetro - o equivalente a uma moeda de dez centavos vista de mais de cem quilômetros de distância. Nessa resolução, você pode ver um campo de beisebol na Lua”. A dupla melhoria em relação a esforços passados ​​repousa no fato de que pela primeira vez um telescópio com um espelho primário de grande diâmetro está sendo usado para a fotografia digital no seu limite de resolução teórico em comprimentos de onda visíveis - a luz que o olho humano pode ver. "À medida que avançamos em direção a comprimentos de onda mais curtos, a nitidez da imagem melhora", disse Jared do departamento de astronomia da UA. "Até agora, grandes telescópios poderiam fazer as fotos mais nítidas, teoricamente, só no infravermelho - ou comprimento de onda da luz, mas a nossa nova câmera pode tirar fotos que são duas vezes mais acentuadas no espectro de luz visível." Essas imagens também são pelo menos duas vezes tão acentuadas como a que o telescópio espacial Hubble pode fazer, porque, com os seus 21 metros de diâmetro (6 metros) de espelho, o telescópio Magellan é muito maior do que o Hubble com seus 8 pés (2,4 m) espelho . Até agora, o Hubble produziu sempre as melhores imagens de luz visível, uma vez que mesmo grandes telescópios terrestres com câmeras complexas de imagem óptica adaptativa só poderiam fazer imagens borradas em luz visível. Para superar a turbulência atmosférica, que assola telescópios baseados na Terra, fazendo com que a imagem borrasse, desenvolveu-se um sistema de óptica adaptativo-poderosa, um fino (1/16th de uma polegada [0,002 M]) espelho de vidro curvo que flutua (2,8 metros de diâmetro [0,9]) em um campo magnético de 30 pés (9m) acima do espelho primário do telescópio. Este assim chamado espelho secundário Adaptive (ASM) pode mudar a sua forma de 585 pontos em sua superfície, 1.000 vezes por segundo, contrabalançando os efeitos de indefinição da atmosfera. "Como resultado, podemos ver o céu visível mais claramente do que nunca," Close disse. "É quase como ter um telescópio com 21 metros [6 metros] de espelho no espaço." O novo sistema de óptica adaptativa, denominado Magellan Adaptive Optics (Magao), já fez algumas importantes descobertas científicas. Como o sistema estava sendo testado e recebeu o que os astrônomos chamam de "primeira luz", a equipe apontou para uma estrela massiva famosa e bem estudada, que dá a Grande Nebulosa de Órion (M42), a maioria de sua luz UV. A nebulosa de Orion, localizada logo abaixo do Cinturão de Orion, é visível como uma mancha de luz, mesmo com binóculos normais. Considerada jovem com  cerca de 1 milhão de anos, a estrela, chamada Theta 1 Ori C, tenha sido previamente conhecida por ser na verdade um par de estrelas binária composta de duas estrelas chamadas C1 e C2. No entanto, a separação entre as duas é tão pequena - sobre a distância média entre a Terra e Urano - que os astrônomos nunca tinham sido capaz de resolver o famoso par em uma foto direto do telescópio. Uma vez Magao e sua câmera científica f apontou para Ori Theta 1 C, os resultados foram imediatos. "Eu tenho uma imagem de Theta Ori C por mais de 20 anos e nunca pude ver diretamente que era na verdade duas estrelas," Close disse. "Mas assim que ligamos o sistema Magao, ela foi muito bem dividida em duas estrelas." Em outro resultado, Magao lançou luz sobre um mistério diferente: Como é que os planetas se formam a partir de discos de poeira e gás afetados pela forte luz ionizante chamado de vento estelar proveniente de uma estrela massiva como Theta 1 Ori C, que tem cerca de 44 vezes a massa do Sol? A equipe usou Magao  para a luz vermelha do gás de hidrogênio ionizado para traçar a forte radiação UV e vento estelar de Theta 1 Ori C afetando os discos em torno de suas estrelas vizinhas. "Perto de Theta 1 Ori C, há duas estrelas muito jovens cercadas por discos de gás e poeira", disse Ya-Lin Wu da UA. "Theta 1 Ori C esmurra os discos com vento estelar e luz UV. Parece que eles estão sendo dobrados para trás por um vento forte. " A foto de Magao revelou que as duas estrelas e seus discos protoplanetários são fortemente distorcidos em formas de lágrima com a forte luz UV e os ventos criando frentes de choque e arrastando o gás do par. A distribuição de gás e poeira em sistemas planetários jovens é outro problema não resolvido na formação do planeta. A equipe usou o (SDI) para estimar a massa de outro objeto intrigante na nebulosa Orion. “Disco silhueta", uma das poucas estrelas em Orion, permitiu a luz da estrela ser removida em um nível elevado, oferecendo, pela primeira vez, uma visão clara das regiões interiores da silhueta. "O disco encontra-se em frente da nebulosa brilhante de Orion, por isso vemos a sombra escura diferenciada como a poeira no disco absorve a luz de fundo da nebulosa", disse Kate Follette da UA. "Imagine uma mariposa voando através de uma tela de cinema brilhante - seu corpo vai aparecer opaco, enquanto que as asas serão parcialmente transparentes. Nosso instrumento SDI nos permite perscrutar a silhueta e traçar quanta poeira está em cada local no disco com base em quão transparente ou opaco ele é”. "Ficamos surpresos ao descobrir que a quantidade de luz atenuada da nebulosa nunca chegou a um ponto opaco", disse. Parece que “as partes externas desse disco têm menos poeira do que teríamos esperado.” "É importante entender como o pó é colocado para fora nesses objetos, porque essa poeira e gás é o que a natureza utiliza para construir planetas," disse Close. "As nossas novas capacidades de imagem revelou que há muito pouca poeira e gás na parte exterior do disco." Ao se fechar, o disco silhueta poderia ter ficado perto da enorme estrela Theta 1 Ori C em algum momento, que poderia ter surpreendido sua poeira exterior e gás. "Isso nos diz algo sobre discos de formação planetária nestes berçários estelares densos," disse Close. "Parece haver um limite para a formação de planetas maciços muito longe de suas estrelas-mãe. Uma possível explicação pode ser a presença de uma estrela massiva como Theta 1 Ori C a despir o gás exterior e poeira."