Palestra

Ouvindo as ondas de rádio do Universo: O Projeto LLAMA

Data da Palestra: 20/10/2015
Palestrante: Prof. Dr. Jacques Lépine
Instituição: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP)
Palestra nr: 102

Durante séculos, aprendemos muito sobre o Universo, observando os corpos celestes, primeiramente  a olho nú e posteriormente com telescópios. A luz visível que os astros nos enviam contém informações muito preciosas. No entanto, nas últimas décadas, os desenvolvimentos tecnológicos têm permitido estudar o Universo através de outros tipos de radiação emitida pelos corpos celestes, como raios gamma, raios X,  radiação infravermelha e ondas de rádio.  Desde a década de 1930, os radio-telescópios têm nos ajudado a desvendar mistérios do cosmos através das ondas de rádio, que seriam  indecifráveis por outros métodos.

Nos próximos anos, devemos esperar muitas outras surpresas com o Projeto LLAMA (Large  Latin American Millimeter Array) que está sendo desenvolvido por cientistas do Brasil e da Argentina para a  instalação de um radio-telescópio com antena de 12m de diâmetro nos Andes argentinos, a 4.800 m de altitude, para estudar o Universo em ondas de rádio milimétricas e sub-milimétricas.

O projeto encontra-se em andamento e a instalação deve ser completada em 2016. Apesar de trabalhar a maior parte do tempo como um único radio-telescópio, o projeto LLAMA  também realizará experimentos ditos ?de interferometria? com outros radio-telescópios.

O radiotelescópio visa atender uma comunidade ampla, com objetivos científicos diversificados, tais como física solar, mapeamento de nuvens moleculares, estrutura da Galáxia, Astrometria e Cosmologia.


Resenha

Prof. Dr. Jacques Lépine

Em mais uma edição do programa Ciência às 19 Horas, o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) recebeu no dia 20 de outubro, no Auditório Prof. Sérgio Mascarenhas, o Prof. Dr. Jacques Lépine, docente e pesquisador do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP), que apresentou a palestra Ouvindo as ondas de rádio do Universo: O Projeto LLAMA.

O mote foi dado através do prólogo, considerando que, durante séculos, os cientistas aprenderam muito sobre o Universo, observando os corpos celestes: primeiramente a olho nu e, posteriormente, com telescópios. A luz visível que os astros enviam contém informações muito preciosas, mas, no entanto, os desenvolvimentos tecnológicos verificados nas últimas décadas permitiram estudar o Universo através de outros tipos de radiação emitida pelos corpos celestes – raios gamma, raios X, radiação infravermelha e ondas de rádio.

Desde a década de 1930, os radiotelescópios têm ajudado os cientistas a desvendar mistérios do cosmos através das ondas de rádio, que seriam indecifráveis por outros métodos. Nos próximos anos, deve-se esperar muitas outras surpresas com o Projeto LLAMA (Large Latin American Millimeter Array), que está sendo desenvolvido por cientistas do Brasil e da Argentina, visando a instalação de um radiotelescópio com uma antena de 12m de diâmetro, nos Andes argentinos, a 4800 m de altitude, para estudar o Universo em ondas de rádio milimétricas e sub-milimétricas.

O projeto encontra-se em andamento e a instalação deve ser completada em 2016. Apesar de trabalhar a maior parte do tempo como um único radiotelescópio, o projeto LLAMA também realizará experimentos ditos de interferometria, com outros radiotelescópios. O radiotelescópio visa atender uma comunidade ampla, com objetivos científicos diversificados, tais como física solar, mapeamento de nuvens moleculares, estrutura da galáxia, astrometria e cosmologia.

Neste âmbito, uma das primeiras questões que tivemos oportunidade de colocar ao Prof. Jacques Lépine, um pouco antes de o pesquisador dissertar sobre o tema proposto, foi relativa a que tipo de informações é que os astros podem nos fornecer, além daquelas que se referem às suas próprias composições químicas, como, por exemplo, oxigênio, carbono, ferro. De fato, além do enumerado, outras informações poderão ser coletadas, como as proporções, massas e temperaturas, ou seja, consegue-se, através dessas informações, descobrir condições físicas e químicas que podem determinar, inclusive, a idade dos astros. Existem várias teorias e observações que, juntas, podem determinar a idade de um astro, sendo que quando temos vários métodos, essa determinação pode ser muito fiel. Por exemplo, sabemos que o sol tem 4,6 bilhões de anos e esse conhecimento, esse cálculo, poderá ser feito também em estrelas recém-nascidas e em agrupamentos de estrelas. Como nascem juntas, essas estrelas têm maior massa, evoluem rapidamente e desaparecem. Contudo, conseguimos descobrir a idade desse agrupamento, olhando o conjunto de estrelas, elucida Jacques Lépine.

Contudo, parece contraditório quando se constata que as estrelas que têm maior massa são aquelas que desaparecem primeiro, já que se pode pensar que, pelo fato de terem maior massa, elas têm mais combustível e, por isso, deveriam durar mais tempo. Jacques Lépine é enfático na justificativa: Se elas têm mais massa, o combustível que está lá dentro sofre uma pressão maior e a velocidade com que as reações nucleares acontecem é enorme: e isso mais do que compensa para que aconteça o inevitável. Então, em pouco tempo, o astro evolui até terminar a sua vida útil.

Quanto aos mistérios que os radiotelescópios têm desvendado, através das ondas de rádio captadas, o certo é que toda a parte de gás que existe nas galáxias é muito mais conhecida através das ondas de rádio, do que propriamente através das observações. Segundo o pesquisador convidado, através das ondas de rádio consegue-se descobrir todo o gás hidrogênio neutro que se encontra espalhado em nossa galáxia e que normalmente não emite luz visível. Por exemplo, quando temos nuvens densas, onde se formam estrelas, conseguimos saber a composição e temperatura dessas nuvens, através das ondas de rádio, pontua o Prof. Lépine, acrescentando que as ondas de rádio são uma espécie de complemento ao trabalho dos telescópios. Hoje, somos capazes de observar muitas regiões do espectro. Temos satélites de Raios-X, satélites de ultravioleta e infravermelho, assim podemos observar todo o visível do chão.

Quanto ao denominado projeto LLAMA (Large Latin American Millimeter Array) , ele compreende a construção de um radiotelescópio em um lugar de grande altitude – cerca de 4.800 metros de altitude -, situado nos Andes argentinos, com a grande vantagem de estar em um lugar de pouca atmosfera – grande parte da atmosfera terrestre ficou para baixo -, podendo-se fazer observações nos comprimentos de ondas muito curtas (milimétricas) e frequências muito altas.

Então, dentro desse espírito de complementar o que se conhece em diferentes comprimentos de ondas, está-se explorando uma região que é nova, ou seja, um lugar em que ninguém fazia observações em frequências tão altas. E há muita coisa que só aparece ali e dá para fazer experiências observando com telescópios distintos, em diversos lugares do planeta, observando juntos e obtendo uma resolução angular absolutamente incrível. Imagine algo com o tamanho de um alfinete a 10 mil km… É mais ou menos isso que atingiremos, se conseguirmos fazer essa interferometria no comprimento de onda de 1 milímetro. Nosso radiotelescópio vai ser capaz de observar em 1 milímetro. Existem outros que também estão sendo montados com receptores para essas frequências, e as primeiras experiências em distâncias pequenas já foram feitas para essas interferometrias (1 milímetro). Mas, quando conseguirmos grandes distâncias, ficaremos insuperáveis, em termos de resolução angular. Quero dizer que isso é outro tipo de enxergar um planeta em torno de uma estrela, sublinha o pesquisador. Hoje, sabe-se que existem planetas, mas não se consegue ter muita informação sobre eles, sabendo-se apenas que existem, porque quando passam na frente de uma estrela têm uma diminuição na quantidade de luz.

Neste momento, segundo o Prof. Lépine, o que falta descobrir no Universo é a evidência de vida em outro lugar. Até agora não tem evidência. Acho que vida inteligente não progrediu em outros lugares, enfatiza o cientista, acrescentando: Eu acho que existe vida e não só vida microscópica. Se olharmos o passado da Terra, durante milhões de anos existiram as trilobitas e amonitas, e só depois é que os dinossauros se desenvolveram. Se conseguirmos descobrir alguma evidência de vida até com a ajuda dos radiotelescópios -, como, por exemplo, as alterações que a vida pode produzir na atmosfera, já ficarei feliz, conclui nosso convidado.

Ouvindo as ondas de rádio do Universo O Projeto LLAMA
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Ouvindo as ondas de rádio do Universo O Projeto LLAMA

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