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O ALMA começa a observar o Sol

17 de Janeiro de 2017

Novas imagens obtidas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), instalado no Chile, revelaram detalhes sobre o Sol, invisíveis de outro modo, incluindo uma nova vista sobre o centro escuro e contorcido de uma mancha solar com quase o dobro do diâmetro da Terra. As imagens foram as primeiras obtidas do Sol com uma infraestrutura da qual o ESO é parceiro e constituem uma importante expansão à quantidade de observações que podem ser usadas para investigar a física da nossa estrela mais próxima. As antenas do ALMA foram cuidadosamente concebidas de modo a poderem observar o Sol sem que o intenso calor da sua radiação focada lhes cause danos.

Os astrónomos utilizaram as capacidades do ALMA para obter imagens da radiação milimétrica emitida pela cromosfera do Sol — a região que se situa logo por cima da fotosfera e que forma a superfície visível do Sol. A equipa da campanha solar, um grupo internacional de astrónomos com membros da Europa, América do Norte e Leste Asiático [1], produziu as imagens no intuito de demonstrar as capacidades do ALMA no estudo da atividade solar a comprimentos de onda maiores dos que os que se encontram normalmente disponíveis nos observatórios solares na Terra.

Os astrónomos estudam o Sol e investigam a sua superfície dinâmica e atmosfera energética de muitas maneiras há vários séculos. No entanto, para se compreender melhor o funcionamento do Sol, é necessário estudá-lo em todo o espectro electromagnético, incluindo na região do milímetro e do submilímetro, a qual pode ser observada pelo ALMA.

Uma vez que o Sol é muitos milhares de milhões de vezes mais brilhante que os objectos ténues que o ALMA observa normalmente, as antenas ALMA foram especialmente concebidas para poderem obter imagens do Sol com extremo detalhe usando a técnica de interferometria rádio — e evitando assim danos devido ao intenso calor da luz solar focada. Deste trabalho resultaram uma série de imagens que demonstram a visão única do ALMA e a sua capacidade em estudar o nosso Sol. Os dados da campanha de observação solar estão a ser divulgados esta semana à comunidade astronómica mundial, para análise e estudo subsequentes.

A equipa observou uma mancha solar enorme nos comprimentos de onda de 1,25 mm e 3 mm, usando duas das bandas receptoras do ALMA. As imagens revelam diferenças em temperatura entre partes da cromosfera do Sol [2]. A compreensão do aquecimento e da dinâmica da cromosfera é uma área chave de investigação, que será abordada no futuro com o ALMA.

As manchas solares são estruturas transientes que aparecem em regiões onde o campo magnético do Sol é muito forte e se encontra extremamente concentrado. Têm temperaturas mais baixas que as regiões circundantes e é por isso que aparecem relativamente escuras.

A diferença entre as duas imagens deve-se aos diferentes comprimentos de onda da radiação emitida que se estão a observar. As observações a menores comprimentos de onda conseguem penetrar mais profundamente no Sol, o que significa que as imagens a 1,25 mm mostram uma camada da cromosfera mais profunda, e consequentemente mais próxima da fotosfera, que as imagens obtidas a um comprimento de onda de 3 mm.

O ALMA é o primeiro observatório do qual o ESO é parceiro que permite aos astrónomos estudar a nossa estrela mais próxima, o nosso Sol; todas as outras infraestruturas, existentes ou passadas, precisam de ser protegidas da intensa radiação solar de modo a evitar danos. As novas capacidades do ALMA farão com que a comunidade do ESO se expanda para incluir os astrónomos solares.

Notas

[1] A equipa da Campanha Solar ALMA é composta por: Shin'ichiro Asayama, Centro de Apoio ao ALMA do Leste Asiático, Tóquio, Japão; Miroslav Barta, Instituto Astronómico da Academia de Ciências Checa, Ondrejov, República Checa; Tim Bastian, National Radio Astronomy Observatory, EUA; Roman Brajsa, Observatório Hvar, Faculdade de Geodesia, Universidade de Zagreb, Croácia; Bin Chen, New Jersey Institute of Technology, EUA; Bart De Pontieu, LMSAL, USA; Gregory Fleishman, New Jersey Institute of Technology, EUA; Dale Gary, New Jersey Institute of Technology, EUA; Antonio Hales, Joint ALMA Observatory, Chile; Akihiko Hirota, Joint ALMA Observatory, Chile; Hugh Hudson, School of Physics and Astronomy, University of Glasgow, RU; Richard Hills, Cavendish Laboratory, Cambridge, RU; Kazumasa Iwai, Instituto Nacional de Tecnologia de Informação e Comunicação, Japão; Sujin Kim, Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia, Daejeon, República da Coreia; Neil Philips, Joint ALMA Observatory, Chile; Tsuyoshi Sawada, Joint ALMA Observatory, Chile; Masumi Shimojo (líder da interferometria), NAOJ, Tóquio, Japão; Giorgio Siringo, Joint ALMA Observatory, Chile; Ivica Skokic, Instituto Astronómico da Academia de Ciências Checa, Ondrejov, República Checa; Sven Wedemeyer, Instituto de Astrofísica Teórica, Universidade de Oslo, Noruega; Stephen White (líder da antena única), AFRL, EUA; Pavel Yagoubov, ESO, Garching, Alemanha e Yihua Yan, NAO, Academia de Ciências Chinesa, Pequim, China.

[2] Foi também obtido um mapa  de todo o disco solar, a um comprimento de onda de 1,25 mm, com uma única antena ALMA, usando uma técnica chamada scan rápido. A precisão e rapidez da observação obtida com uma única antena ALMA torna possível a produção de um mapa de todo o disco solar em apenas alguns minutos. Estes mapas mostram a distribuição das temperaturas na cromosfera ao longo de todo o disco solar, a baixa resolução espacial, complementando por isso as imagens interferométricas detalhadas das regiões individuais interessantes.

Informações adicionais

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, é uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional para a Ciência dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e do Conselho Nacional Científico da Ilha Formosa (NSC) e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Ilha Formosa e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI).

A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Telm.: 964951692
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Roman Brajsa
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University of Zagreb, Croatia
Tel.: + 385 1 4639 318
Telm.: + 385 99 2619 825
Email: romanb@geof.hr

Ivica Skokic
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences
Ondrejov, Czech Republic
Tel.: + 420 323 620 133
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1703, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.

Sobre a Nota de Imprensa

Nº da Notícia:eso1703pt
Nome:Sun, Sun spot
Tipo:Solar System : Star : Feature : Photosphere : Sunspot
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Imagens

O ALMA observa uma mancha solar gigante (a 1,25 mm)
O ALMA observa uma mancha solar gigante (a 1,25 mm)
O ALMA observa uma mancha solar gigante (a 3 mm)
O ALMA observa uma mancha solar gigante (a 3 mm)
O ALMA observa o disco completo do Sol
O ALMA observa o disco completo do Sol
Imagem da superfície solar juntamente com uma imagem de grande plano de uma mancha solar (obtida pelo ALMA)
Imagem da superfície solar juntamente com uma imagem de grande plano de uma mancha solar (obtida pelo ALMA)

Vídeos

ESOcast 92 Light: O ALMA começa a observar o Sol
ESOcast 92 Light: O ALMA começa a observar o Sol
Comparação do disco solar no ultravioleta e no milimétrico
Comparação do disco solar no ultravioleta e no milimétrico
Mancha solar observada no visível e no milimétrico
Mancha solar observada no visível e no milimétrico

Comparação de imagens

Comparação do disco solar no ultravioleta e no milimétrico
Comparação do disco solar no ultravioleta e no milimétrico

Veja também