CAMIV
M8: berçário de estrelas
Paschen beta
em Eta Carinae
Imagens de Centaurus A
em J e H
Eclipse em V2051 Oph.
Imagens do quasar
PDS 456
Objetos estelares jovens
Informações p/ o usuário
Os astrônomos brasileiros dispõem de uma nova ferramenta para
desvendar os mistérios do Universo. Com a entrada em operação, neste mês de março, de
uma câmara ultra-sensível à radiação eletromagnética no infravermelho, a
comunidade astronômica brasileira ingressa em uma frente de pesquisa que promete ser uma
das grandes vedetes da astronomia do próximo século.
O instrumento, com características únicas no hemisfério sul, faz parte do projeto
"Formação, Evolução e Atividade de Galáxias", contemplado pelo Programa de
Apoio aos Núcleos de Excelência (PRONEX) do Ministério da Ciência e Tecnologia. O
projeto, coordenado pela pesquisadora Sueli Viegas (IAG-USP), é integrado por astrônomos
do Instituto Astronômico e Geofísico da USP (IAG-USP), do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE) e da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). A
câmara está instalada no Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA/CNPq), em
Brazópolis, MG, para uso de toda a comunidade astronômica brasileira. No período de
março a agosto deste ano, o instrumento já está alocado para observação em 75 noites.
Última geração
A CamIV, como é chamada a câmara para o infravermelho brasileira, é o resultado dos
mais recentes avanços da tecnologia de obtenção de imagens de alta qualidade dos
objetos celestes. O detetor da CamIV é quatro vezes maior do que os instalados no
telescópio espacial Hubble e é sensível à faixa de comprimentos de onda entre 0,8 e
2,5 micra (µm). Na verdade, ele é constituído por um arranjo de 1024 por 1024
minúsculos detetores, com dimensões de cerca de 18 milésimos de milímetro cada um, que
permitem coletar, de uma só vez, imagens de grandes regiões do céu. Fabricado pela
Rockwell Int., o detetor é fruto de um desenvolvimento especificamente voltado para a
astronomia, parcialmente financiado pela Universidade do Havaí.
Mais longe, mais fundo
O Universo visto através do infravermelho é mais transparente do que no visível.
Isto se deve à maneira como a radiação eletromagnética interage com o gás e a poeira
espalhados pelo cosmo. Os astrônomos brasileiros mapearão a estrutura da nossa galáxia
e investigarão as características de outras galáxias, valendo-se dessa nova janela
observacional que permite enxergar mais fundo, e portanto, mais longe.
A imagem abaixo mostra uma composição em pseudo cor de imagens tomadas em diferentes
bandas espectrais para a galáxia Centaurus A (ou NGC 5128). A imagem em azul foi obtida
por Gabriel Hickel, utilizando o telescópio Zeiss do LNA e uma camara CCD. Corresponde
aproximadamente ao que o olho humano enxerga bem.
As imagens no infravermelho foram obtidas com a CamIV no telescópio de 60cm do IAG-USP, e
estão codificadas em verde (banda J, 1,25 micron) e vermelho (banda H, 1,65 micron).
Pode-se notar na composição os efeitos da interação da radiação com a poeira, sendo
a luz no infravermelho menos atenuada na região dominada pela faixa de poeira que a
galáxia possui. Também se destaca o núcleo ativo (provavelmente contendo um buraco
negro) que existe no coração de Centaurus A.
A astronomia brasileira no século 21: Gemini e Soar.
A astronomia brasileira cresceu vertiginosamente nas últimas décadas. Em 22 de abril de
1980, quando da primeira observação com o telescópio de 1,6 m do LNA, o número de
doutores formados nessa área no Brasil não excedia uma dúzia. Em 22 de abril de 2000,
por ocasião dos 500 anos da descoberta do Brasil, terão decorridos 20 anos de uso
ininterrupto do Observatório do Pico dos Dias, em Brazópolis, e a comunidade
astronômica será representada por centenas de doutores, a maioria formada no país.
Como resultado desse crescimento, o Brasil projetou-se internacionalmente e acha-se
envolvido em projetos de colaboração internacional, como o Gemini (dois telescópios de
8 metros de diâmetro instalados no Chile e no Havaí) e o SOAR (uma parceria
Brasil-Estados Unidos em um telescópio de 4 metros de diâmetro com desempenho que supera
o do telescópio espacial). O Gemini é um projeto otimizado para o infravermelho e o SOAR
terá também um excelente desempenho nos comprimentos de onda até 5 mm.
A CamIV estará criando alvos para estudos mais aprofundados através dos grandes
telescópios, além de contribuir para a formação de recursos humanos e desenvolver
experiência para o uso competitivo dos recursos de pesquisa astronômica no século 21.
Desenvolvimento instrumental
O desenvolvimento de instrumentação científica tem papel estratégico, contribuindo
decisivamente para a realização de pesquisa inovadora, estabelecimento de capacitação
tecnológica e formação de recursos humanos. O projeto da CamIV envolveu diretamente
áreas como optoeletrônica, criogenia & vácuo e processamento de dados.
O projeto foi executado através de uma colaboração entre o IAG-USP e a Divisão de
Astrofísica do INPE. O responsável técnico-científico é o pesquisador Francisco
Jablonski (INPE), com René Laporte (optomecânica, INPE) e César Strauss (software de
aquisição de dados, IAG-USP) completando a equipe que projetou e colocou em operação o
novo instrumento. A fabricação foi feita em parte em Tucson, no Arizona (criostato e
integração do detetor - Infrared Laboratories) e em São José dos Campos (módulo de
aquisição e guiagem - Metalcard Com. Peças Usinadas). O custo total do projeto foi de
cerca de 350 mil US$.
A figura ao lado mostra a CamIV acoplada ao telescópio de 0,6 m do IAG-USP, no
Laboratório Nacional de Astrofísica/CNPq. A parte dourada é o criostato que contém o
sistema de refrigeração a Nitrogênio líquido, para manter o detetor infravermelho a
-196° C. Pode-se ver diversos subsistemas, como o pré-amplificador que isola e amplifica
os sinais provenientes do detetor e o motor de filtros que movimenta uma roda contendo 8
filtros refrigerados.
A câmara infravermelho é
bastante versátil, podendo ser utilizada em qualquer dos telescópios do LNA, além de
permitir a realização de espectroscopia de alta resolução, no espectrógrafo Coudé do
telescópio de 1,6 m. A CamIV observa de uma só vez um campo de visada de 8 x 8 minutos
de arco, ideal para o estudo de objetos extensos como galáxias ou regiões de formação
estelar. Produz tipicamente alguns gigabytes de dados por noite de observação e
requer elaborados esquemas de tratamento e análise dos dados coletados.
A astronomia no infravermelho, na qual a comunidade científica brasileira passa a ter uma atuação mais incisiva a partir de agora, vai contribuir para esclarecer questões essenciais, tais como a origem e evolução química do Universo, a formação dos planetas e estrelas, ou mesmo indagações de interesse muito mais amplo, como a própria origem e distribuição da vida no Universo.