Os telescópios de hoje estudam o céu em todo o espectro eletromagnético.
Cada parte do espectro nos diz coisas diferentes sobre o Universo,
dando-nos mais peças para completarmos o quebra-cabeças cósmico.
Os mais poderosos telescópios terrestres e espaciais
juntaram suas forças na última década
em uma campanha observacional singular, chamada GOODS,
que cobre todo o espectro e penetra no longínquo passado cósmico.
Este é o ESOcast!
Ciência de vanguarda e a vida nos bastidores do ESO,
o European Southern Observatory.
Explorando a fronteira final com nosso apresentador, Dr. J, um apelido do Dr. Joe Liske.
Olá, e bem-vindos a este "multicast" especialíssimo!
Vamos conhecer mais sobre uma colaboração única
entre alguns dos mais poderosos telescópios do mundo,
tanto terrestres quanto espaciais.
E para fazermos isso, estabelecemos uma colaboração similar
entre o ESOcast, o Hubblecast,
o programa "Hidden Universe" do Spitzer Space Telescope
e o programa “Beautiful Universe” do Chandra X-Ray Observatory.
Eu sou Megan Watzke, do programa “Beautiful Universe” do Chandra X-ray Center.
E eu sou o Dr. Robert Hurt, do programa "Hidden Universe" do Spitzer Science Center da NASA.
É a combinação de observações profundas de muitos telescópios diferentes
que torna este projeto tão importante.
Quanto mais tempo um telescópio passa mirando um alvo,
mais sensível se torna a observação, e podemos olhar mais profundamente dentro do espaço.
Mas para formarmos o panorama completo do que está acontecendo no Universo,
os astrônomos também precisam observar em uma gama de diferentes comprimentos de onda,
o que exige diferentes telescópios.
Estes são os conceitos centrais por trás da Great Observatories Origins Deep Survey,
ou, abreviando, GOODS.
O projeto GOODS reúne os mais avançados observatórios do mundo,
incluindo o Very Large Telescope, do ESO,
o Telescópio Espacial Hubble, da NASA/ESA,
o Spitzer Space Telescope,
o Chandra X-ray Observatory, e muitos outros,
cada um fazendo observações extremamente profundas
do Universo distante, ao longo do espectro eletromagnético.
Combinando suas capacidades e observando a mesma parte do céu,
os observatórios do GOODS nos dão informações únicas sobre a formação
e evolução das galáxias ao longo do tempo cósmico,
e mapeiam a história da expansão do Universo.
Porém, não é a primeira vez que os telescópios
nos dão visões extremamente profundas do cosmos.
Por exemplo, o Hubble Deep Field é uma imagem muito profunda
de uma pequena região do céu dentro da constelação da Ursa Maior.
Ela revelou milhares de galáxias distantes
a despeito do fato de que esta região é somente uma diminuta fração do céu,
cerca do tamanho de um grão de areia à distância de um braço estendido.
Assim, com o GOODS, muitos observatórios diferentes
uniram suas forças para mirar em dois alvos maiores,
um dentro da mesma região do Hubble Deep Field no céu meridional,
e outra centrada em um outro alvo profundo,
o Chandra Deep Field South, no céu austral.
Os principais alvos do GOODS são 30 vezes maiores do que o Hubble Deep Field,
e observações adicionais cobrem uma área aparente do tamanho da Lua cheia.
Estas regiões do céu já foram muito exploradas anteriormente,
e assim, combinando os dados em arquivo com outros novos,
temos uma visão sem precedentes da história das galáxias.
No Very Large Telescope do ESO, em Cerro Paranal, os gigantes de 8,2m
foram usados ao longo de quase 100 noites de intensas observações.
Os telescópios fizeram imagens da região tanto na luz infravermelha curta,
quanto no limite entre a luz visível e a luz ultravioleta.
Nestes comprimentos de onda curtos, somente telescópios em lugares excepcionalmente bons,
tais como no Cerro Paranal,
têm uma chance de observar o céu através da interferência da atmosfera da Terra.
O Telescópio Espacial Hubble, da NASA/ESA, observou
os alvos do GOODS nos comprimentos de onda visível e infravermelho curto,
a fim de detectar distantes berçários galáticos de estrelas, entre outras coisas.
O Hubble, por sua vez, passou cinco dias a observar os alvos,
em cinco sessões distintas.
Entre cada uma delas, foi dado um intervalo de cerca de 45 dias.
Ao usar este método,
o Hubble foi capaz de procurar por supernovas que pudessem aparecer nestes meses,
fornecendo informações vitais para o estudo da expansão e aceleração do Universo
devido à misteriosa energia escura.
Mas o Hubble não foi o único a fazer observações espaciais para o GOODS...
O Spitzer Space Telescope da NASA também mirou os alvos do GOODS
em regiões do infravermelho por cinco dias,
em comprimentos de onda 30 vezes maiores do que as observações do Hubble.
Esses maiores comprimentos de onda são importantes para revelar galáxias distantes
cuja luz possa ser obscurecida pela poeira cósmica,
ou distorcida pela expansão do Universo, tornando-a invisível para o Hubble.
Para estas galáxias distantes, as imagens do Spitzer também dão dados aos astrônomos sobre sua idade
e sobre a massa total de suas estrelas, complementando os dados do Hubble.
Agora, vamos passar do infravermelho para comprimentos de onda muito mais curtos...
Também localizado em órbita, o Chandra X-Ray Observatory já havia observado o alvo do GOODS
em detidas observações ao longo de todo um ano.
As imagens do Chandra são as mais profundas observações em raio-X jamais feitas,
e detectaram mais de 200 fontes de raio-X,
que se acredita serem buracos negros supermassivos no centro de jovens galáxias.
Os raios-X são produzidos por gases interestelares extremamente quentes
ao serem tragados pelos buracos negros.
Essas observações em múltiplos comprimentos de onda identificaram dezenas de milhares de galáxias.
Para conseguirmos um pleno entendimento da história e evolução das galáxias
ao longo da vasta história do Universo,
precisamos ser capazes de medir suas distâncias mais exatamente,
a fim de situá-las na cronologia do cosmos.
Como estas galáxias estão tão distantes,
a luz que hoje nos chega delas
iniciou sua jornada há cerca de 13 bilhões de anos,
e porque o Universo vem expandindo desde o Big Bang,
há 13 bilhões de anos o Universo tinha menos de um sétimo de seu tamanho atual.
Durante os bilhões de anos da viagem da luz,
seu comprimento de onda foi "espichado" à medida que o tecido cósmico se expandia.
Este efeito é conhecido como "desvio para o vermelho"
porque, por exemplo, se a luz era originalmente azul ou ultravioleta,
ela foi esticada para comprimentos de onda maiores e mais próximos do vermelho.
De volta ao solo, os astrônomos usaram espectrógrafos
do Very Large Telescope do ESO
para registrar o espectro das galáxias,
que distribuem suas cores num arco-íris.
O espectro permite aos astrônomos medir
o desvio para o vermelho das galáxias e, com isso, suas distâncias.
Uma campanha observacional intensiva identificou o desvio para o vermelho
de quase 3 mil galáxias nos alvos do GOODS.
Com este conhecimento, agora podemos situar as galáxias
e determinar suas distâncias em uma grande seção cônica do espaço,
cujo vértice está onde estamos,
e se abrindo como um farol para dentro do cosmos.
Podemos fazer uma incrível viagem
através de uma espécie de túnel do tempo até os confins do Universo.
Em certos locais as galáxias se agrupam,
formando estruturas que se dilatam em milhões de anos-luz.
Graças ao GOODS e a outros projetos visando a mesma região,
estas áreas do céu são as mais bem estudadas
com alta resolução, observações profundas
ao longo de uma ampla gama de comprimentos de onda,
e outras observações ainda serão feitas.
Por exemplo, o telescópio Atacama Pathfinder Experiment, ou APEX,
passou um total de 300 horas - quase duas semanas inteiras -
registrando a região em submilímetros,
a partir de sua plataforma a 5 mil metros de altitude no planalto de Chajnantor
nos Andes chilenos.
Observações nestes comprimentos de onda
são ideais para a pesquisa de desvios para o vermelho
de distantes galáxias poeirentas do Universo primitivo.
Por causa do maior comprimento de onda de suas imagens em submilímetro,
as imagens do APEX não são tão nítidas como as imagens em luz visível e infravermelha.
Contudo, graças às imagens do Spitzer,
bem como às imagens feitas no comprimento das ondas de rádio,
podemos combinar e identificar os objetos encontrados pelo APEX
com galáxias vistas em outros comprimentos de onda.
A luz de submilímetro
revela que centenas de estrelas estão sendo formadas a cada ano nessas galáxias.
Nos próximos dois anos
a ALMA, a Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,
atualmente em construção no mesmo planalto do APEX,
iniciará suas primeiras observações científicas.
Também observando em comprimentos de submilímetro,
ela terá uma sensibilidade muito maior do que do APEX,
e uma resolução melhor do que a do próprio Hubble.
A ALMA revolucionará nosso entendimento do Universo primitivo
revelando muitas galáxias mais distantes, obscurecidas pela poeira,
que não podem ser vistas na luz visível e infravermelha.
Estes projetos são um excelente exemplo de como os grandes observatórios
se unem, cobrindo todo o espectro eletromagnético,
para nos dar uma visão mais completa sobre as galáxias na história do Universo.
Os astrônomos já produziram mais de 400 trabalhos a partir desses dados,
e muitos mais estão sendo produzidos!
Além de tudo, as observações dos alvos do GOODS continuarão no futuro.
Estas regiões do céu serão alvos prioritários para a próxima geração de telescópios,
tanto os terrestres quanto os espaciais,
e os astrônomos de todo o mundo usarão seus dados,
ao longo de muitos anos à frente, para saber mais a respeito do Universo.
É hora de dizer adeus aos nossos amigos dos outros observatórios.
Eu sou o Dr. J, despedindo-me do ESOcast e do Hubblecast...
Eu sou o Dr. Robert Hurt, em nome do programa "Hidden Universe" e do Spitzer Science Center,
lembrando-lhes que há um Universo oculto apenas esperando para ser descoberto.
E eu sou Megan Watzke
em nome do Chandra X-ray Observatory e do programa "Beautiful Universe".
Junte-se a mim na próxima vez para uma outra aventura cósmica,
que, estou certo, nos surpreenderá além de nossa imaginação.
Este foi um multicast produzido por:
ESOcast, Hubblecast, Hidden Universe, Beautiful Universe.
ESOcast é uma produção do ESO, o European Southern Observatory.
O ESO, o European Southern Observatory, é a mais destacada organização intergovernamental de ciência e tecnologia em astronomia,
projetando, construindo e operando os mais avançados telescópios terrestres do mundo.
A Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) é uma instalação astronômica internacional,
uma parceria entre Europa, América do Norte e Oriente Próximo, em cooperação com a República do Chile.
O APEX é uma colaboração entre o Max-Planck-Institut für Radioastronomie,
o European Southern Observatory, e o Onsala Space Observatory.
Agora que você já conhece o ESO,
"saia deste mundo" com o Hubble.
O Hubblecast destaca as mais recentes descobertas do mais afamado e prestigiado telescópio espacial,
o Hubble Space Telescope, da NASA/ESA.