Supernovas: nova pesquisa visa capturar com rapidez as explosões das estrelas do Cosmos


Os astrônomos usando o detector de tempo real descobriram a supernova SN2009av-1a no exato ato do início da explosão! À esquerda, a imagem da galáxia hospedeira, 800 milhões de anos-luz de distancia foi criada por observações tomadas pela câmera Palomar Trasient Factory em 23 a 27 de fevereiro de 2009. A segunda imagem (da esquerda para direita) foi obtida em 28 de fevereiro. A seguir, usando informações do banco de dados via NERSC para subtrair digitalmente a nova imagem da antiga, os cientistas puderam expor o transiente cósmico: uma supernova. À direita, subtraindo as imagens anteriores da que foi gravada em 2 de março, aparece a fonte tornando-se gradualmente mais brilhante. As observações subseqüentes concluíram tratar-se de uma supernova tipo Ia, agora denominada SN2009av. Crédito: Palomar Transient Factory/Dovi Poznanski, Berkeley Lab

Os astrônomos usando o detector de tempo real descobriram a supernova SN2009av-1a no exato ato do início da explosão! À esquerda, a imagem da galáxia hospedeira, 800 milhões de anos-luz de distancia foi criada por observações tomadas pela câmera Palomar Trasient Factory em 23 a 27 de fevereiro de 2009. A segunda imagem (da esquerda para direita) foi obtida em 28 de fevereiro. A seguir, usando informações do banco de dados via NERSC para subtrair digitalmente a nova imagem da antiga, os cientistas puderam expor o transiente cósmico: uma supernova. À direita, subtraindo as imagens anteriores da que foi gravada em 2 de março, aparece a fonte tornando-se gradualmente mais brilhante. As observações subseqüentes concluíram tratar-se de uma supernova tipo Ia, agora denominada SN2009av. Crédito: Palomar Transient Factory/Dovi Poznanski, Berkeley Lab

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Uma inovadora pesquisa nos céus chamada “Palomar Transient Factory” (PTF) usará um telescópio de 48 polegadas junto com o centro computacional National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) pertencente ao U.S. Department of Energy (DOE). O objetivo da pesquisa é descobrir os eventos cósmicos relativamente raros tais como as supernovas e as explosões de raios gama (GRB – gamma-ray burst). A pesquisa está em andamento e durante a fase piloto já foram descobertas mais de 40 supernovas. Assim, com essa pesquisa, os astrônomos esperam conseguir detectar milhares de supernovas por ano.

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Uma Pesquisa desbravadora!

“A pesquisa é desbravadora em diversos aspectos, pois consiste no primeiro projeto dedicado exclusivamente a encontrar eventos transitórios e como parte desta missão temos trabalhado com o NERSC para desenvolver um sistema automatizado que irá navegar através dos terabytes dos bancos de dados astronômicos toda noite para encontrar eventos interessantes. Temos tempo reservado em alguns dos telescópios terrestres mais potentes para conduzir prontas observações a medida que os eventos são identificados”, informa Shrinivas Kulkarni, professor de astronomia e ciências planetárias no California Institute of Technology (Caltech) e diretor do Caltech Optical Observatories. Ele é o principal investigador da pesquisa PTF.

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“Pela primeira vez uma pesquisa combina o poder de um telescópio de campo largo, uma câmera de alta resolução, uma rede computacional de alta performance, além da habilidade de conduzir rápidas respostas através das observações com diversos telescópios ao longo do mundo”, exclama Peter Nugent, que trabalha como cientista no CRD (Berkeley Lab’s Computational Research Division) e no NERSC Analytics Group. Nugent é também o líder da iniciativa Real-time Transient Detection do projeto PTF.

Rotina noturna de busca…

Essa imagem em cor-falsa de nossa brilhante galáxia vizinha, Andrômeda, foi criada combinando em camadas 400 imagens individuais capturadas pela câmera PTF ao longo do mês de fevereiro de 2009. A câmera PTF tem 7º quadrados de campo de visão, equivalente a cerca de 25 luas-cheias. Crédito: Palomar Transient Factory/Peter Nugent, Berkeley Lab

Essa imagem em cor-falsa de nossa brilhante galáxia vizinha, Andrômeda, foi criada combinando em camadas 400 imagens individuais capturadas pela câmera PTF ao longo do mês de fevereiro de 2009. A câmera PTF tem 7º quadrados de campo de visão, equivalente a cerca de 25 luas-cheias. Crédito: Palomar Transient Factory/Peter Nugent, Berkeley Lab

Todas as noites a câmera PTF (uma máquina com 100 megapixels montada no telescópio de 48 polegadas Samuel Oschin em monte Palomar, pertencente ao famoso observatório que fica no sul da Califórnia) irá automaticamente tirar fotos do céu e enviar as imagens ao NERSC para arquivamento através de uma rede de alta velocidade fornecida pela ESnet (Energy Sciences Network pertencente ao DOE) e o National Science Foundation’s (NSF’s) High Performance Wireless Research and Education Network (HPWREN).

O poder da informática…

No centro computacional de NERSC, as máquinas executam algoritmos de comparação das novas observações das fontes transientes capturadas pela câmera PTF com os dados coletados anteriormente. Em alguns minutos após a detecção de um evento interessante, os computadores do NERSC enviam as suas coordenadas para a verificação das observações pelo telescópio de 60 polegadas do observatório Palomar.

“Nós estamos atualmente processando, em média, um evento a cada 12 minutos. Este projeto irá manter a comunidade astronômica ocupada por bastante tempo”, disse Kulkarni;

Os alvos primários da busca são as supernovas tipo Ia e II

A razão do interesse nas supernovas tipo Ia são os seus padrões uniformes de brilho. As supernovas tipo Ia atuam como faróis cósmicos (velas padrão), ajudando aos astrônomos julgar as escalas de distância do Universo. Assim, muitos astrônomos alocados a pesquisa PTF estão especificamente designados para trabalhar na busca desse fenômeno.

O interesse nas supernovas tipo II está no fato que estas são responsáveis pela criação dos elementos pesados espalhando-os pelo espaço, onde irão ajudar a formar novas estrelas e  planetas.

“Estas ferramentas são extremamente valiosas pois não apenas nos ajudarão na identificação de supernovas, elas as descobrirão também no ato da explosão”, disse  o engenheiro de software Robert Quimby da Caltech, líder do programa PTF para a área de desenvolvimento de software. “Isto nos dará informação valiosa sobre como a poeira cósmica foi espalhada pelo Universo”.

“É muito excitante já termos encontrado tantas supernovas, tão cedo neste projeto”, completa Quimby.

Fontes e referências:

Lawrence Berkeley National Labs

Universe Today: New Sky Survey To Catch Exploding Stars In The Act por Brian Ventrudo

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