Nem todo o Universo se revela no brilho das estrelas. Basta mudar “o tipo de luz” que a gente usa para observar o céu para perceber que o cosmos tem outra cara - uma que os nossos olhos simplesmente não conseguem captar sem ajuda.
Foi exatamente isso que uma equipe de astrônomos mostrou ao liberar os dados do maior levantamento do céu já feito em comprimentos de onda de rádio, revelando cerca de 13,7 milhões de objetos celestes em um tipo de luz invisível a olho nu.
Esta é a terceira divulgação de dados do LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS-DR3). O pacote reúne uma coleção sem precedentes de objetos cósmicos que emitem ondas de rádio.
Entre eles estão alguns dos fenômenos mais extremos do Universo, como galáxias distorcidas em formas estranhas por feixes - quase “Estrela da Morte” - lançados por buracos negros supermassivos.
O levantamento cobre 88% do céu do hemisfério norte e soma aproximadamente 13.000 horas de dados coletados ao longo de anos.
“Esta divulgação de dados reúne mais de uma década de observações, processamento de dados em grande escala e análise científica por uma equipe internacional de pesquisa”, diz Timothy Shimwell, autor principal do estudo e astrônomo na ASTRON e na Universidade de Leiden, na Holanda.
Como descrito em um artigo recente na revista Astronomy & Astrophysics, um time internacional realizou o levantamento usando o LOw Frequency ARray (LOFAR).
O próprio LOFAR é um espetáculo de engenharia. E, ao contrário daqueles radiotelescópios em forma de “pratão” que parecem feitos para cenas finais de filmes de espionagem, ele não se parece nada com isso.
Em vez disso, o conjunto funciona como um interferômetro composto por cerca de 20.000 antenas distribuídas em 52 estações - 38 na Holanda e 14 em outros países europeus. Espalhadas por mais de 1.000 quilômetros (600 milhas), elas podem operar como vários sensores independentes ou, em conjunto, como um único radiotelescópio “do tamanho da Europa”.
“O volume de dados que lidamos - 18,6 petabytes no total - foi imenso e exigiu processamento e monitoramento contínuos por muitos anos, usando mais de 20 milhões de horas de núcleo de tempo computacional”, explica Alexander Drabent, astrônomo no Observatório Estadual da Turíngia e desenvolvedor de software do LOFAR, além de coautor do estudo.
Para analisar esse “tesouro” de dados, os pesquisadores recorreram a um dos supercomputadores mais conhecidos da Europa, no Jülich Supercomputing Centre (JSC), na Alemanha.
“Para este levantamento do céu, foi a primeira vez que quantidades tão grandes de dados precisaram ser armazenadas, processadas e disponibilizadas como parte de um projeto de observação astronômica. Assim, o LOFAR também abriu caminho para futuros projetos de grande escala”, afirma Cristina Manzano, chefe de serviços técnicos do JSC e coautora do estudo.
O jeito como esses dados viram imagens também pode surpreender: o LOFAR não simplesmente “tira fotos” do céu noturno. Para formar uma única imagem, os cientistas precisam costurar as entradas de 70.000 antenas, um trabalho que envolve digitalizar, transportar e combinar 13 terabits de dados brutos por segundo (o equivalente a mais de 300 DVDs).
O esforço compensa porque as imagens resultantes mostram um Universo com um ar estranhamente diferente. Por exemplo, o olhar do LOFAR para a Galáxia de Andrômeda dá à nossa maior vizinha galáctica a aparência de um olho cósmico fantasmagórico, como se encarasse a futura colisão com a Via Láctea.
Emissões de rádio também podem revelar exoplanetas, colisões entre aglomerados de galáxias e campos magnéticos gerados por supernovas, capazes de acelerar partículas com milhares de vezes mais energia do que os supercolisores terrestres.
E, graças à capacidade quase “Houdini” da luz de baixa frequência de escapar de ambientes densos, ela consegue chegar até nós mesmo atravessando regiões como os centros da Via Láctea e de outras galáxias, escondidos pela poeira.
Com isso, astrônomos conseguem observar como buracos negros influenciam a evolução cósmica e como estrelas jovens “explodem” para a vida.
Agora que essa divulgação está disponível publicamente, as portas se abrem para uma enxurrada de estudos - como já ficou claro com as duas liberações anteriores do LOFAR. Alguém quer uma única imagem contendo 25.000 buracos negros supermassivos?
Por fim, o LOFAR funciona como um predecessor essencial do seu “irmão espiritual”: o observatório de próxima geração Square Kilometre Array Observatory (SKAO), uma colaboração global para construir os dois maiores conjuntos de telescópios do mundo, na África do Sul e na Austrália.
É um momento empolgante para a ciência - e também para nós, que colhemos as descobertas mais legais sem encarar quase nada do trabalho pesado, além de alguns cliques e muita rolagem de tela.
Este estudo foi publicado na Astronomy & Astrophysics.
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