eso1724pt-br — Nota de imprensa institucional

Primeira luz para Infraestrutura de Óptica Adaptativa de vanguarda

Enorme melhoria na nitidez das imagens MUSE

2 de Agosto de 2017

O Telescópio Principal 4 (Yepun) do Very Large Telescope do ESO (VLT) acaba de ser transformado num telescópio completamente adaptativo. Após mais de uma década de planejamento, construção e testes, a nova Infraestrutura de Óptica Adaptativa (AOF) viu sua primeira luz com o instrumento MUSE, tendo capturado imagens extraordinariamente nítidas de nebulosas planetárias e galáxias. A junção da infraestrutura com o MUSE constitui um dos sistema tecnológicos mais avançados e poderosos construídos até hoje para a astronomia terrestre.

A Infraestrutura de Óptica Adaptativa (sigla do inglês, AOF) é um projeto de longo prazo para o Very Large Telescope do ESO (VLT), que pretende fornecer um sistema de óptica adaptativa para os instrumentos montados no Telescópio Principal 4, sendo o MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) o primeiro deles [1]. A óptica adaptativa trabalha para compensar os efeitos de distorção da atmosfera terrestre, permitindo assim ao MUSE obter imagens muito mais nítidas e com um contraste duas vezes melhor do que anteriormente. O MUSE pode agora estudar objetos do Universo ainda mais fracos.

Agora, e mesmo com condições atmosféricas não ideais, os astrônomos podem obter imagens de extrema qualidade graças à AOF,” explica Harald Kuntschner, Cientista de Projeto da AOF no ESO.

Na sequência de uma quantidade de testes feitos no sistema, a equipe de astrônomos e engenheiros viu o seu trabalho recompensado com uma série de belas imagens. Os astrônomos conseguiram observar as nebulosas planetárias IC 4406, situada na constelação do Lobo, e NGC 6369, situada na constelação do Serpentário (ou Ofiúco). As observações do MUSE obtidas com a AOF mostraram enormes melhorias na nitidez das imagens, revelando estruturas em concha nunca antes observadas em IC 4406 [2].

A AOF, que tornou possíveis estas observações, é composta por muitas partes que trabalham em conjunto, incluindo a Infraestrutura de Quatro Estrelas Guia Laser (4LGSF) e o espelho secundário deformável muito fino do Telescópio Principal 4 [3] [4]. A 4LGSF lança raios laser de 22 Watts para o céu, fazendo brilhar os átomos de sódio que existem na atmosfera superior e produzindo pontos de luz no céu que imitam estrelas. Sensores no módulo de óptica adaptativa GALACSI (Ground Atmospheric Layer Adaptive Corrector for Spectroscopic Imaging) usam estas estrelas artificiais para determinar as condições da atmosfera.

O sistema AOF calcula mil vezes por segundo as correções que devem ser aplicadas para alterar a forma do espelho secundário deformável do telescópio, de modo a compensar os distúrbios atmosféricos. Em particular, o GALACSI corrige a turbulência existente na camada atmosférica que se estende até um quilômetro acima do telescópio. A turbulência atmosférica varia com a altitude, dependendo das condições, no entanto estudos mostram que a maioria dos distúrbios atmosféricos ocorrem nesta primeira camada da atmosfera.

O que o sistema AOF faz é essencialmente equivalente a elevarmos o VLT 900 metros no ar, “colocando-o” acima da camada mais turbulenta da atmosfera,” explica Robin Arsenault, Gestor de Projeto da AOF. “No passado, se quiséssemos obter imagens mais nítidas, teríamos que encontrar um sítio melhor ou usar um telescópio espacial — mas agora com a AOF, podemos criar condições muito melhores onde quer que estejamos, por uma fração do custo!”

As correções rápidas e contínuas aplicadas pela AOF melhoram a qualidade da imagem ao concentrarem a luz, que forma imagens mais nítidas e permite ao MUSE resolver detalhes mais minuciosos e detectar estrelas mais fracas do que anteriormente possível. Atualmente, o GALACSI corrige um grande campo de visão, mas este é apenas o primeiro passo para levar a óptica adaptativa ao MUSE. Está sendo preparado um segundo modo do GALACSI, com a primeira luz prevista para o início de 2018. Este modo de campo estreito corrigirá a turbulência a qualquer altitude, permitindo observar campos menores com ainda mais resolução.

Há dezesseis anos, quando propusemos a construção do revolucionário instrumento MUSE, a nossa ideia era acoplá-lo com outro sistema muito avançado, a AOF,” diz Roland Bacon, Líder de Projeto do MUSE. “O potencial de descobertas do MUSE, que em si mesmo já é enorme, aumentou agora ainda mais. O nosso sonho está se tornando realidade.”

Um dos objetivos científicos principais do sistema é observar objetos tênues no Universo longínquo com a melhor qualidade de imagem possível, o que requer tempos de exposição de muitas horas. Joël Vernet, Cientista de Projeto do MUSE e do GALACSI no ESO, comenta: “Em particular, estamos interessados em observar as galáxias menores e mais fracas que se encontram às maiores distâncias. Tratam-se de galáxias em formação — ainda na sua primeira infância — que são cruciais para a compreensão da formação galáctica.”

O MUSE não será o único instrumento a se beneficiar da AOF. Num futuro próximo, outro sistema de óptica adaptativa chamado GRAAL ficará disponível com o instrumento infravermelho HAWK-I, tornando mais nítida a sua visão do Universo. E em seguida virá um novo instrumento muito poderoso, ERIS.

O ESO lidera o desenvolvimento destes sistemas de óptica adaptativa, sendo a AOF também um precursor para o Extremely Large Telescope do ESO,” acrescenta Arsenault. “Trabalhar na AOF deu aos cientistas, engenheiros e indústria experiências valiosas e competências que usaremos agora para ultrapassar os desafios que a construção do ELT nos lançará.”

Notas

[1] O MUSE é um espectrógrafo de campo integral, um instrumento poderoso que produz um conjunto de dados tridimensionais do objeto pretendido, onde cada pixel da imagem corresponde a um espectro da radiação emitida pelo objeto. Isto significa que o instrumento cria milhares de imagens ao mesmo tempo, cada uma a um comprimento de onda diferente, obtendo assim uma enorme quantidade e variedade de informação.

[2] IC 4406 já tinha sido observada com o VLT (eso9827a)

[3] Com cerca de 1 metro de diâmetro, trata-se do maior espelho de óptica adaptativa já construído, tendo sido necessário aplicar tecnologia de ponta. O espelho foi montado no Telescópio Principal 4 em 2016 (ann16078), tendo substituído o espelho secundário convencional original do telescópio.

[4] Foram desenvolvidas e já estão operacionais outras ferramentas que otimizam as operações da AOF, entre as quais se incluem uma extensão do software Monitor de Local Astronômico, que monitora a atmosfera para determinar a altitude em que ocorre a turbulência, e o Sistema de Controle de Tráfego Laser, que evita que outros telescópios observem os raios laser ou as próprias estrelas artificiais, o que pode afetar as suas observações.

Mais Informações

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polônia, 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 astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronômica. 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 astronômico 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 astronômico 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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Contatos

Gustavo Rojas
Universidade Federal de São Carlos
São Carlos, Brazil
Tel.: +551633519797
e-mail: grojas@ufscar.br

Harald Kuntschner
ESO, AOF Project Scientist
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6465
e-mail: hkuntsch@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Cel.: +49 151 1537 3591
e-mail: rhook@eso.org

Joël Vernet
ESO MUSE and GALACSI Project Scientist
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6579
e-mail: jvernet@eso.org

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1724, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Gustavo Rojas, da Universidade Federal de São Carlos. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.

Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso1724pt-br
Nome:Adaptive Optics Facility, MUSE
Tipo:Unspecified : Technology : Observatory : Facility
Facility:Adaptive Optics Facility

Imagens

A nebulosa planetária IC 4406 observada com o MUSE e a AOF
A nebulosa planetária IC 4406 observada com o MUSE e a AOF
NGC 6369 antes e depois da AOF
NGC 6369 antes e depois da AOF
A nebulosa planetária NGC 6563 observada com a AOF
A nebulosa planetária NGC 6563 observada com a AOF
A infraestrutura AOF e o MUSE em operação
A infraestrutura AOF e o MUSE em operação
A infraestrutura AOF e o MUSE em operação
A infraestrutura AOF e o MUSE em operação
O Telescópio Principal 4 e a AOF em operação
O Telescópio Principal 4 e a AOF em operação
Os poderosos lasers da AOF
Os poderosos lasers da AOF
NGC 6369
NGC 6369
ESO 338-4
ESO 338-4
NGC 6563
NGC 6563

Vídeos

ESOcast 119: Primeira luz da AOF
ESOcast 119: Primeira luz da AOF
NGC 6369 com e sem óptica adaptativa
NGC 6369 com e sem óptica adaptativa

Comparações de imagens

A NGC 6369 com e sem óptica adaptativa
A NGC 6369 com e sem óptica adaptativa
A NGC 6563 com e sem óptica adaptativa
A NGC 6563 com e sem óptica adaptativa

Veja também