1 de dez de 2014

HL Tauri, planetas em formação e o ALMA

Concepção artística da imagem obtida pelo ALMA. / Créditos: ESO/ALMA
Direcionado para observação da estrela HL Tauri, localizada a 450 anos-luz de distância da Terra, o supertelescópio ALMA pôde capturar, pela primeira vez na história, e com qualidade surpreendente, imagem de corpos planetários em formação.

Essas são as mais nítidas imagens obtidas até hoje com o ALMA e, segundo os pesquisadores, representam um enorme passo no estudo do desenvolvimento de discos planetários e na formação de planetas.

"Assim que vimos a imagem, ficamos impressionados, sem palavras. A HL Tauri não tem mais do que um milhão de anos e, ainda assim, parece que o disco em volta dela já está repleto de planetas em formação", explica Catherine Vlahakis, cientista do ALMA.

"Só esta imagem já é suficiente para revolucionar as teorias de formação planetária."


De acordo com os pesquisadores, o disco de poeira em torno da HL Tauri parece estar muito mais desenvolvido do que o esperado para um sistema com essa idade. Por conta disso, eles propõem que o processo de formação planetária possa ser muito mais rápido do que o que se supunha até o momento.

"Temos quase certeza de que essas estruturas são o resultado de jovens corpos planetários se formando no disco", disse Stuartt Corder, diretor-adjunto do ALMA.

"Isso é surpreendente, porque não se espera que estrelas jovens como essa possuam na sua órbita corpos planetários suficientemente grandes, capazes de produzir as estruturas observadas na imagem."

Créditos: ESO/ALMA

Por causa das muitas colisões que sofrem, as partículas de poeira vão se juntando em volta das estrelas, crescendo em aglomerações que têm o tamanho de grãos de areia. Nesse processo, podem se formar asteroides, cometas e até planetas no disco. No caso de jovens planetas, eles quebram o disco e dão origem a anéis, espaços e buracos vazios, como esses que foram flagrados na imagem do ALMA (acima) e que podem ser melhor observados na simulação feita pelo ESO/ L. Calçada, abaixo:




Para os cientistas, as observações dos primeiros estágios de formação planetária em torno da HL Tauri podem ajudar a entender como o próprio sistema planetário da Terra teria sido há mais de quatro bilhões de anos, na época da sua formação.

"A maior parte do que sabemos hoje se baseia em teoria. Imagens com esse nível de detalhe têm se resumido até agora a simulações de computador e concepções artísticas", esclarece Tim de Zeeuw, Diretor Geral do ESO.


Mas, o que é o ALMA e como funciona? No alto do planalto de Chajnantor, nos Andes Chilenos, o Observatório Europeu do Sul (ESO), em conjunto com os seus parceiros internacionais, opera o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) – um telescópio de última geração que estuda a radiação produzida por alguns dos objetos mais frios do Universo. Esta radiação tem um comprimento de onda da ordem do milímetro, entre o infravermelho e as ondas de rádio e é por isso designada por radiação milimétrica e submilimétrica. Esta colaboração global é o maior projeto astronômico terrestre em existência.


Crédito foto: ESO













O ALMA é um instrumento único, composto por 66 antenas de alta precisão, e que funciona numa gama de comprimentos de onda submilimétrica, entre os 0,32 e os 3,6 mm. A Rede Principal é constituída por cinquenta antenas de 12 metros de diâmetro cada uma, trabalhando em conjunto como um único telescópio – um interferômetro. Adicionalmente, esta rede é complementada pela Rede Compacta, constituída por quatro antenas de 12 metros e doze antenas de 7 metros. As antenas podem ser deslocadas no planalto desértico, a distâncias máximas entre si que vão dos 150 metros aos 16 quilómetros, proporcionando ao ALMA um zoom poderoso e variável. O telescópio observa o Universo em comprimentos de onda milimétricos e submilimétricos, com uma sensibilidade e resolução sem precedentes, com uma nitidez dez vezes superior à do Telescópio Espacial Hubble, e complementa as imagens obtidas com o interferômetro do VLT.


VLT. Crédito foto: ESO
O conjunto de telescópios VLT, por sua vez, é o instrumento óptico mais avançado do mundo, sendo composto por quatro telescópios com espelhos principais de 8,2 metros e quatro telescópios auxiliares móveis, com espelhos de 1,8 metros. Os telescópios podem funcionar em conjunto, formando um gigantesco 'interferômetro', o VLTI, que permite aos astrônomos observar detalhes com precisão superior (até 25 vezes) à dos telescópios individuais. Com este tipo de precisão, o VLTI consegue reconstruir imagens com uma resolução angular do milisegundo de arco, o que significa que seria capaz de distinguir individualmente os dois faróis de um carro na Lua. Os telescópios de 8,2 metros também podem ser usados individualmente e, com uma exposição de apenas uma hora, podem obter imagens de objetos de magnitude 30. Isto corresponde a ver objetos que são quatro mil milhões de vezes mais tênues do que aqueles que conseguimos ver a olho nu. 

O que é a astronomia submilimétrica? A radiação nesta gama de comprimentos de onda provém de vastas nuvens frias no meio interestelar, com temperaturas de apenas algumas dezenas de graus acima do zero absoluto e também das primeiras e mais longínquas galáxias do Universo. Os astrônomos usam esta gama de comprimentos de onda para estudar as condições químicas e físicas nas nuvens moleculares – as regiões densas de gás e poeira, onde estão a nascer estrelas. Estas regiões do Universo são frequentemente escuras e opacas na radiação óptica, mas brilham distintamente nas bandas do milímetro e submilímetro.
Porque construir o ALMA no alto dos Andes? A radiação milimétrica e submilimétrica abre uma janela para o enigmático Universo frio, mas o sinal proveniente do espaço é fortemente absorvido pelo vapor de água existente na atmosfera terrestre. Por esta razão, os telescópios usados neste tipo de astronomia têm de ser construídos em locais altos e secos, razão pela qual o ESO escolheu o planalto de Chajnantor a 5000 metros de altitude, um dos mais altos locais de observação astronômica na Terra. 
O ALMA fica a 50 quilômetros a leste de San Pedro de Atacama, no norte do Chile, uma das regiões mais secas da Terra. Os astrónomos encontram aí condições ímpares de observação, mas têm que fazer funcionar um observatório de ponta em condições de trabalho muito difíceis.

Infelizmente não é possível fazer visitas ao complexo astronômico, por questões de segurança. Mas, acessando o site da ESO é possível fazer um tour virtual ao VLT, ao ALMA e aos outros observatórios do complexo. Não é a mesma coisa, a gente sabe, mas continua sendo fantástico!  

É possível também ver uma galeria de imagens já obtidas pelo ALMA AQUI.


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Fontes consultadas para redação deste post:
http://www.almaobservatory.org/
http://www.eso.org/
http://www.bbc.co.uk/
http://www.clarin.com/



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