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jan 14

ESO /VLTI/GRAVITY: futura sonda de buracos negros entra em operação

http://www.eso.org/public/images/eso1601a/

No âmbito das primeiras observações obtidas com o novo instrumento GRAVITY, a equipe observou cuidadosamente estrelas brilhantes e jovens no conhecido Aglomerado do Trapézio, situado no coração da região de formação estelar de Orion. E logo com estes primeiros dados, o GRAVITY fez uma descoberta: uma das componentes deste aglomerado (Theta1 Orionis F) é uma estrela dupla. A estrela dupla mais brilhante já conhecida anteriormente, Theta1 Orionis C é também apresentada. A imagem de fundo foi obtida pelo instrumento ISAAC montado no Very Large Telescope do ESO. As imagens do GRAVITY inseridas revelam um detalhe muito maior do que o que seria possível detectar com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Créditos: ESO/GRAVITY consortium/NASA/ESA/M. McCaughrean.

Observar buracos negros é o objetivo principal do instrumento GRAVITY recentemente instalado no Very Large Telescope do ESO no Chile. Durante as primeiras observações, o GRAVITY combinou de forma bem-sucedida a radiação estelar obtida pelos quatro Telescópios Auxiliares do VLT. A enorme equipe de astrônomos e engenheiros, liderada pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, que concebeu e construiu o GRAVITY, encontra-se bastante satisfeita com o desempenho do instrumento. Durante os testes iniciais, o GRAVITY já realizou algumas descobertas importantes, tratando-se do mais poderoso instrumento instalado até hoje no interferômetro do VLT.

O instrumento GRAVITY combina a radiação capturada por vários telescópios para formar um telescópio virtual com um diâmetro que pode ir até aos 200 metros, utilizando uma técnica conhecida por interferometria, a qual permite aos astrônomos detectar muito mais detalhes em imagens de objetos astronômicos do que o que seria possível com um único telescópio.

Desde o verão de 2015 que uma equipe internacional de astrônomos e engenheiros, liderada por Frank Eisenhauer (MPE, Garching, Alemanha), tem estado a instalar o instrumento em túneis especialmente adaptados, situados por baixo do Very Large Telescope no Observatório do Paranal do ESO, no norte do Chile [1]. Esta é a primeira fase do comissionamento do GRAVITY no Interferômetro do Very Large Telescope (VLTI), tendo sido agora atingido um importante marco no programa: o instrumento combinou de forma bem sucedida, e pela primeira vez,  a radiação estelar obtida pelos quatro Telescópios Auxiliares do VLT [2].

Frank Eisenhauer comentou:

Durante a primeira luz, e pela primeira vez na história da interferometria de linha de base longa da astronomia ótica, o GRAVITY fez exposições de vários minutos, ou seja, uma centena de vezes maiores do que o que era possível anteriormente. O GRAVITY abrirá as portas da interferometria ótica a observações de objetos muito mais fracos, levando a sensibilidade e precisão da astronomia de elevada resolução angular a novos limites, para muito além do que existe atualmente.

No âmbito das primeiras observações, a equipe observou cuidadosamente estrelas brilhantes e jovens, no conhecido Aglomerado do Trapézio, situado no coração da região de formação estelar de Órion. E logo com estes primeiros dados, o GRAVITY fez uma pequena descoberta: uma das componentes deste aglomerado é uma estrela dupla [3].

A chave do sucesso passou por conseguir estabilizar o telescópio virtual durante tempo suficiente, com o auxílio da luz de uma estrela de referência, para obter uma exposição profunda de um segundo objeto muito mais fraco. Além disso, os astrônomos conseguiram também estabilizar a radiação dos quatro telescópios em simultâneo, um fato que nunca tinha sido conseguido anteriormente [3].

http://www.eso.org/public/images/eso1601b/

Observar buracos negros é o principal objetivo do GRAVITY, o novo instrumento recentemente instalado no Very Large Telescope do ESO no Chile. Durante as primeiras observações, o GRAVITY combinou com sucesso a radiação estelar coletada pelos quatro Telescópios Auxiliares do VLT. Créditos: ESO/GRAVITY consortium

O GRAVITY consegue medir as posições de objetos astronômicos com muita precisão e obtém também imagens e espectroscopia interferométricas [4]. Como referência podemos dizer que o instrumento veria objetos do tamanho de edifícios na Lua e poderia localizá-los com uma precisão de alguns centímetros. Imagens com tão elevada resolução têm imensas aplicações, mas o enfoque principal no futuro será o estudo do meio que rodeia os buracos negros.

Em particular, o GRAVITY observará o que acontece no campo gravitacional extremamente forte que existe próximo do horizonte de acontecimentos do buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea — daí o nome escolhido para o instrumento. Trata-se de uma região dominada pela teoria da relatividade geral de Einstein. Adicionalmente, este instrumento observará também detalhes ligados à acreção de massa e a jatos — processos que ocorrem tanto em torno de estrelas recém-nascidas (objetos estelares jovens) como em regiões que rodeiam os buracos negros supermassivos situados nos centros de outras galáxias. Será também um excelente instrumento para observar os movimentos de estrelas binárias, exoplanetas e discos estelares jovens e fazer imagens da superfície das estrelas.

Até agora, o GRAVITY foi testado com os quatro Telescópios Auxiliares de 1,8 metros. As primeiras observações do GRAVITY com os quatro Telescópios Principais de 8 metros do VLT estão planejadas para a segunda metade de 2016.

O consórcio GRAVITY é liderado pelo Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, em Garching, Alemanha. As demais instituições parceiras são:

  • LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Meudon, França
  • Instituto Max Planck de Astronomia, Heidelberg, Alemanha
  • 1. Physikalisches Institut, Universidade de Colônia, Colônia, Alemanha
  • IPAG, Université Grenoble Alpes/CNRS, Grenoble, França
  • Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA (SIM), Lisboa e Porto, Portugal
  • ESO, Garching, Alemanha

Notas

[1] Os túneis do VLTI e o escritório de combinação dos raios estiveram sujeitos a obras de construção recentes de modo a acomodarem o GRAVITY e também a ficarem preparados para receber instrumentos futuros.

[2] Seria mais correto chamar a este passo “primeiras franjas de interferência” já que este marco assinalou a primeira combinação bem sucedida da radiação coletada pelos diferentes telescópios, tal que os raios interferiram e formaram-se franjas, que foram gravadas.

[3] A recentemente descoberta estrela dupla é a Theta1 Orionis F e as observações foram feitas com o auxílio da estrela próxima mais brilhante, Theta1 Orionis C, que serviu como estrela de referência.

[4] O GRAVITY pretende medir as posições de objetos com escalas da ordem dos 10 microssegundos de arco e obter imagens com uma resolução de 4 milissegundos de arco.

Fonte

ESO: eso1601 — First Light For Future Black Hole Probe – Successful commissioning of GRAVITY at the VLTI

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