O maior observatório de rádio de prato único do mundo está se preparando para ser aberto aos astrônomos de todo o mundo, inaugurando uma era de observações extremamente sensíveis que podem ajudar na busca por ondas gravitacionais e sondar as misteriosas rajadas de radiação fugazes conhecidas como rajadas de rádio rápidas.
O Radio Telescópio Esférico de Abertura de Quinhentos metros (FAST) no sul da China acaba de ser aprovado em uma série de avaliações técnicas e de desempenho, e espera-se que o governo chinês dê ao observatório a luz verde final para começar a operar plenamente em uma reunião de revisão programada para o próximo mês. “Não vemos nenhum obstáculo para a transição restante”, disse Di Li, o cientista-chefe da FAST. “Sinto-me animado e aliviado.”
O complexo projeto teve desafios – tem um design radical e inicialmente teve dificuldades para atrair funcionários, em parte devido à sua localização remota. Mas a recompensa para a ciência será imensa. O FAST coletará ondas de rádio de uma área com o dobro do tamanho do próximo maior telescópio de antena única, o Observatório de Arecibo, em Porto Rico.
O enorme tamanho do observatório chinês significa que ele pode detectar sussurros de ondas de rádio extremamente fracos de uma série de fontes em todo o Universo, como os núcleos giratórios de estrelas mortas, conhecidas como pulsares, e hidrogênio em galáxias distantes. Ele também irá explorar uma fronteira na radioastronomia – usando ondas de rádio para localizar exoplanetas, que podem abrigar vida extraterrestre.
Desde o início dos testes em 2016, apenas cientistas chineses foram capazes de liderar projetos de estudo de dados preliminares do telescópio. Mas agora, o tempo de observação estará acessível a pesquisadores de todo o mundo, diz Zhiqiang Shen, diretor do Observatório Astronômico de Xangai e co-presidente do comitê de supervisão FAST da Academia Chinesa de Ciências.
“Estou muito animada para poder usar o telescópio“, disse Maura McLaughlin, radioastrônomo da West Virginia University em Morgantown, que quer usar o FAST para estudar pulsares, incluindo a caça deles em galáxias fora da Via Láctea, que são muito fraco para ver com os telescópios atuais.
Durante a fase de teste, o telescópio descobriu mais de 100 pulsares.
Olho no céu
O telescópio de 1,2 bilhão de yuans (US $ 171 milhões), também conhecido como Tianyan ou “Olho do Céu”, levou meia década para ser construído na remota depressão Dawodang, na província de Guizhou, sudoeste da China.
Seu prato de 500 metros de largura é composto por cerca de 4.400 painéis de alumínio individuais que mais de 2.000 guinchos mecânicos inclinam e manobram para focar em diferentes áreas do céu. Embora veja menos o céu do que alguns outros radiotelescópios de última geração e tenha resolução mais baixa do que arranjos multidis, o tamanho do FAST o torna especialmente sensível, diz Li.
Em agosto e setembro, o instrumento detectou centenas de rajadas de uma fonte de rajada rápida de rádio (FRB) conhecida como 121102. Muitas dessas rajadas eram muito fracas para serem percebidas por outros telescópios, disse Li.
“Esta é uma notícia muito empolgante”, disse Yunfan Gerry Zhang, que estuda FRBs na Universidade da Califórnia, Berkeley. Ninguém sabe o que causa as rajadas misteriosas, mas “quanto mais pulsos temos, mais podemos aprender sobre eles”, diz ele.
O FAST examina apenas uma pequena fração do céu de cada vez, tornando improvável a descoberta de muitos novos FRBs, que são passageiros e ocorrem em locais aparentemente aleatórios. Mas a “sensibilidade impressionante” do telescópio será útil para acompanhar as fontes em detalhes, diz Laura Spitler, astrônoma do Instituto Max Planck de Radioastronomia em Bonn, Alemanha. Observações repetidas podem permitir que os cientistas aprendam sobre o ambiente de onde surgiu um FRB e determinem se as explosões variam em energia ou recorrem com qualquer padrão definido.
A FAST também aumentará os esforços de uma colaboração internacional que está tentando detectar ondulações no espaço-tempo conforme elas varrem a Galáxia, diz McLaughlin. O International Pulsar Timing Array está usando radiotelescópios ao redor do mundo para monitorar as emissões regulares dos pulsares, procurando distorções que revelariam a passagem dessas ondas gravitacionais de baixa frequência.
Por volta de 2030, o FAST deve ter acumulado medições sensíveis o suficiente para estudar as fontes individuais de tais ondas, como colisões de buracos negros supermassivos, diz McLaughlin. “É aí que o FAST realmente vai brilhar”, diz ela.
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Li diz que está particularmente animado com o estudo de planetas fora do Sistema Solar. Nenhum exoplaneta foi ainda detectado de forma conclusiva por suas emissões de rádio, mas a capacidade do FAST de detectar ondas tênues e polarizadas pode permitir que ele encontre os primeiros exemplos, diz Li. Sinais de rádio polarizados podem vir de planetas com campos magnéticos que, se semelhantes ao da Terra, poderiam proteger fontes potenciais de vida contra a radiação e manter a atmosfera dos planetas conectada.
Identificar um planeta no feixe largo do FAST é um desafio, porque eles são tão fracos e pequenos. Mas a equipe de Li quer aumentar o desempenho do telescópio adicionando 36 antenas, cada uma com 5 metros de largura. Embora os pratos sejam produtos relativamente baratos e prontos para uso, juntos eles vão melhorar a resolução espacial do FAST em 100 vezes, diz ele.
Li espera que as operações do telescópio da FAST em breve passem de perto do local remoto para um centro de processamento de dados de US $ 23 milhões que está sendo construído na cidade de Guiyang. Ele espera que a mudança para uma grande cidade ajude a atrair mais técnicos e engenheiros.
Agora, o maior obstáculo da equipe é descobrir como armazenar e processar a enorme quantidade de dados que o telescópio produzirá. A equipe está negociando com o governo chinês para obter financiamento adicional para mais armazenamento de dados. “Uma revisão bem-sucedida definitivamente ajudará”, diz ele.
Traduzido e editado por equipe Isto é Interessante
Fonte: Nature
