APEX participa na observação mais precisa de sempre

Telescópios no Chile, Hawaii e Arizona atingem uma precisão dois milhões de vezes melhor que a da visão humana.

Uma equipa internacional de astrónomos observou o coração de um quasar distante com uma precisão sem precedentes, dois milhões de vezes melhor que a da visão humana. As observações, obtidas ao ligar pela primeira vez o telescópio Atacama Pathfinder Experiment (APEX) com dois outros telescópios situados em continentes diferentes, são um passo crucial em direção ao objetivo científico do projeto “Telescópio de Horizonte de Acontecimentos”: obter imagens de buracos negros de grande massa situados no centro da nossa própria Galáxia e de outras galáxias.

Os astrónomos ligaram o APEX, no Chile, com o Submillimeter Array (SMA), no Hawaii, EUA e o Submillimeter Telescope (SMT), no Arizona, EUA. Deste modo, conseguiram fazer a observação direta mais precisa de sempre do centro de uma galáxia distante, o quasar brilhante 3C 279, que contém um buraco negro de elevada massa – cerca de mil milhões de vezes a do Sol – e encontra-se tão distante da Terra que a sua radiação demorou mais de 5 mil milhões de anos a chegar até nós. O APEX é uma colaboração entre o Instituto Max Planck para a Rádio Astronomia (MPIfR), o Observatório Espacial Onsala (OSO) e o ESO. A operação do APEX está a cargo do ESO.

Os telescópios foram ligados usando a técnica conhecida como Interferometria de Muito Longa Distância (VLBI, sigla do inglês Very Long Baseline Interferometry). Telescópios maiores obtêm observações mais precisas e a interferometria permite que vários telescópios trabalhem como um só, tão grande como a separação – ou distância – entre eles. Utilizando a técnica VLBI, conseguimos obter as observações mais precisas ao tornar a separação entre telescópios tão grande quanto possível. Para as observações do quasar, a equipa usou três telescópios para criar o interferómetro com distâncias intercontinentais de 9447 km do Chile ao Hawaii, 7174 km do Chile ao Arizona e 4627 km do Arizona ao Hawaii. Ligar o APEX no Chile à rede foi crucial, já que este telescópio contribuiu com as maiores distâncias.

As observações foram feitas em ondas rádio, a um comprimento de onda de 1.3 milímetros. Esta é a primeira vez que observações a um comprimento de onda tão curto foram feitas utilizando distâncias tão grandes. As observações atingiram uma precisão, ou resolução angular, de 28 microsegundos de arco – valor mais pequeno que o grau de cerca de 8 mil milhões de vezes. Com este valor é possível distinguir detalhes dois milhões de vezes mais precisos do que o conseguido pelo olho humano. As observações foram tão precisas que se observaram escalas de menos de um ano-luz ao longo do quasar – o que é um feito extraordinário tendo em conta que o objeto que se encontra a vários mil milhões de anos-luz de distância.

Estas observações representam um passo importante no sentido de obter imagens de buracos negros de elevada massa e das regiões que os rodeiam. No futuro pensa-se ligar entre si ainda mais telescópios, de modo a criar o chamado Telescópio de Horizonte de Acontecimentos. O Telescópio de Horizonte de Acontecimentos será capaz de obter imagens da sombra do buraco negro de elevada massa que se situa no centro da nossa Via Láctea, assim como doutros buracos negros situados noutras galáxias próximas. A sombra – uma região escura vista em contraste com um fundo mais brilhante – é causada pela curvatura da luz devido ao buraco negro e seria a primeira evidência observacional direta da existência do horizonte de acontecimentos de um buraco negro, a fronteira a partir da qual nem mesmo a luz consegue escapar.

A experiência marca a primeira vez que o APEX fez parte de observações VLBI e é o culminar de três anos de trabalho árduo no local onde está instalado do APEX, a uma altitude de 5000 metros, no planalto do Chajnantor nos Andes chilenos, onde a pressão atmosférica é apenas metade da pressão ao nível do mar.

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Leiam o artigo completo, na página do ESO.

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