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quarta-feira, 16 de abril de 2014

Escolhido o local da instalação da Rede de Telescópios Cherenkov

O local do ESO Paranal-Armazones no Chile foi escolhido como um dos dois potenciais locais no hemisfério sul para instalar o International Cherenkov Telescope Array, uma grande rede de telescópios para a astronomia de raios gama feita a partir do solo.

Cherenkov Telescope Array

© ESO (Cherenkov Telescope Array)

Trata-se de um importante passo na realização deste projeto e, se o local for efetivamente escolhido, será uma nova fronteira que se abrirá para o ESO.
No dia 10 de abril de 2014 representantes dos governos de 12 dos países envolvidos no projeto Cherenkov Telescope Array (CTA) juntaram-se em Munique e decidiram começar negociações em dois locais, Aar na Namíbia e Paranal-Armazones no Chile, mantendo Leoncito na Argentina como uma terceira opção.
O projeto CTA trata-se de uma iniciativa para construir a próxima geração de instrumentos no solo que operarão nas altas energias, os raios gama. O projeto CTA pretende usar a deteção da energia dos raios gama para investigar o Universo das altas energias.
O porta-voz do Consórcio CTA, o Professor Werner Hofmann, disse: “A escolha do local é um passo crucial na implementação do CTA; esta decisão representa um enorme passo em frente na concretização do projeto e por isso agradecemos a devoção e o apoio das agências que nos financiam e dos delegados dos países envolvidos na decisão.”
Os raios gama são emitidos pelos objetos do Universo mais quentes e poderosos, tais como buracos negros de massa extremamente elevada, supernovas e possivelmente restos do Big Bang. Quando um fóton de alta energia choca com a atmosfera da Terra, pode causar uma cascata de partículas secundárias, dando origem a um tipo de emissão conhecida por radiação de Cherenkov, um tênue flash de luz azul visível bastante característico. Este flash pode durar apenas alguns bilionésimos de segundo, por isso é necessário capturá-lo em imagens de modo extremamente rápido e com o auxílio de telescópios que possuam grande poder de colectar luz.
O Cherenkov Telescope Array é um projeto multinacional de todo o mundo, onde se encontram envolvidos 1.000 cientistas e engenheiros de 28 países e mais de 170 instituições de pesquisa. Com o CTA será dado um salto de uma ordem de magnitude em termos de sensibilidade, relativamente aos atuais instrumentos, e teremos acesso a conhecimentos novos sobre alguns dos processos mais extremos no Universo. A maioria dos sistemas que medem a radiação de Cherenkov usam apenas alguns telescópios. O CTA será constituído por cerca de 100 telescópios de Cherenkov, com diâmetros de 23, 12 e 4 metros, situados no hemisfério sul. Haverá ainda um local mais pequeno no hemisfério norte. Uma rede desta extensão fará aumentar o número de flashes que podem ser detectados, cobrirá todo o intervalo de energia necessário e aumentará de forma drástica a resolução angular, permitindo a identificação dos objetos emissores a outros comprimentos de onda. Instrumentos de baixas energias (menos de 100 GeV) terão um campo de visão moderado de cerca de 4-5 graus; os de energia média (100 GeV até 1 TeV) cobrirão cerca de 6-8 graus e os de alta energia capturarão os flashes mais intensos, mais de 10 TeV, num campo de visão muito maior, de cerca de 10 graus.
“Embora as conversações formais não tenham ainda começado, a escolha do Paranal-Armazones como potencial local do CTA ilustra bem a excelência do local e das infraestruturas do Very Large Telescope e do European Extremely Large Telescope. Se for escolhido, o CTA tirará partido da grande experiência que o ESO possui na astronomia feita no solo,” disse o Diretor Geral do ESO, Tim de Zeeuw. “Aguardamos com expectativa as conversações com o CTA.”

Fonte: ESO

segunda-feira, 15 de abril de 2013

Telescópio com detectores em tanques d'água

Astrônomos divulgaram nos Estados Unidos a primeira imagem feita pelo telescópio de raios gama HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory).

telescópio com tanques d'água

© HAWC (telescópio com tanques d'água)

Sediado no México, o equipamento detém o recorde de captura de luz com a mais alta energia e funciona com detectores instalados no fundo de tanques d'água.

A imagem da sombra deixada pela Lua, bloqueando luz e partículas, foi revelada em um congresso da Sociedade Americana de Física.
O telescópio, localizado a 4,1 mil metros de altitude em um parque nacional na cidade de Puebla, próximo ao vulcão Sierra Negra, é atualmente composto por 30 detectores, que devem ser ampliados para 300 no ano que vem.
Cada um deles está instalado no fundo de tanques de 4 metros de altura e 7,3 metros de diâmetro preenchidos com água pura, mas eles não capturam os raios cósmicos e raios gama diretamente.
Ao atingirem moléculas na atmosfera da Terra, os raios cósmicos e raios gama dão início a uma reação envolvendo outras partículas que se movem em alta velocidade, e são essas partículas que o HAWC detecta.
Enquanto a velocidade da luz no vácuo não pode ser ultrapassada, a velocidade em outros meios pode ser bem mais lenta.
Quando essas partículas atravessam a água dos tanques do HAWC, elas geram ondas eletromagnéticas que os detectores localizados no fundo dos tanques podem capturar.
Outros telescópios Cherenkov, localizados na Namíbia e nas Ilhas Canárias, capturam este processo diretamente da atmosfera, no ponto em que essas partículas chegam à Terra.
Tom Weisgraber, da Universidade de Wisconsin-Madison, destaca uma das vantagens do HAWC. Ele diz que enquanto o novo telescópio captura menos eventos deste tipo no alto da atmosfera, ele pode investigar uma quantidade maior destas ocorrências todos os dias e noites.
"Complementamos estes outros instrumentos, mas vemos uma fração muito grande do céu. O HAWC não precisa apontar para uma direção, e não é afetado pelo Sol, a Lua, o tempo ou qualquer outra coisa - ele só depende da atmosfera", diz.
O novo telescópio também detém o recorde de captura de luz com a energia mais alta, até 100 TeV, ou seja, luz com dezenas de trilhões de vezes mais energia do que aquela visível pelo olho humano.
Partículas e luz com esse nível de energia fornecem uma nova maneira de analisar fenômenos cósmicos, desde os resquícios de supernovas até gigantes buracos negros.
E é somente quando os capturamos em imagens que podemos entender como essas regiões do Universo criam tais fenômenos.
Apesar dos avanços, no entanto, o HAWC está apenas começando sua missão, e para garantir que seus 30 detectores estão funcionando da forma prevista, a equipe capturou uma imagem justamente de onde se não se esperava que seja emitido nenhum raio cósmico: a sombra da Lua.
Espera-se que mais um conjunto de cem detectores esteja instalado e em funcionamento até agosto.
"É aí que poderemos realmente começar a fazer um trabalho mais aprofundado", avalia o cientista Tom Weisgraber.

Fonte: BBC Brasil

segunda-feira, 9 de janeiro de 2012

Raios cósmicos vindos de galáxia próxima

O HESS (High Energy Stereoscopic System) é um sistema de telescópios que detecta raios cósmicos de alta energia oriundas de regiões com explosões estelares de sistemas galácticos fora da Via Láctea.

galáxia espiral NGC 253

© SSRO (galáxia espiral NGC 253)

Entre 2005 e 2008, os astrofísicos utilizaram o HESS na Namíbia ao longo de um período de observação total de 119 horas para detectar os raios gama com energia superior a 220 GeV (bilhões de elétron-volts). A fonte destes raios reside precisamente no centro óptico da galáxia espiral NGC 253, uma das galáxias mais próximas fora do chamado grupo local de nossa Via Láctea e suas companheiras, a uma distância de cerca de 12 milhões anos-luz de distância.
O fluxo de radiação da região de explosões estelares da NGC 253 medido pelo HESS implica uma densidade de raios cósmicos enormes - mais de 1.000 vezes maior do que no centro da Via Láctea!
Um grande número de estrelas de grande massa nascem no coração dessas galáxias, e depois explodem como supernovas. Nos restos que deixam para trás, as partículas são aceleradas a energias muito elevadas.
Além disso, a densidade alta de gás faz a conversão dos raios cósmicos em raios gama em torno de uma ordem de magnitude mais eficiente. Assim, a região central da NGC 253 brilha em torno de cinco vezes mais à luz de raios gama como todo o resto da galáxia juntos.
Observações em luz visível, bem como nas faixas de frequência do infravermelho e de rádio já haviam mostrado que existia uma pequena região no centro da NGC 253, que gerou um número muito elevado de estrelas. Esta região apresenta uma densidade muito alta de poeira interestelar e gás.
As estrelas de alta massa que nasceram na região consomem seu combustível nuclear de forma relativamente rápida e cambaleiam em uma crise de energia no final da sua vida. O núcleo entra em colapso, enquanto a estrela destrói a si mesma em uma explosão final. Como uma supernova, de repente se inflama tornando-se um milhão ou até um bilhão de vezes mais brilhante do que antes. As partículas carregadas aceleradas com energias muito elevadas nos restos de explosões reagem com o meio circundante ou com campos eletromagnéticos para gerar raios gama de alta energia.

fluxo de energia utilizando a técnica Cherenkov

© MPG (fluxo de energia utilizando a técnica Cherenkov)

O HESS é constituído de quatro telescópios, cada um com uma área de espelho de 108 metros quadrados, que observam fracos flashes azulados e extremamente curtos de luz. Este efeito é denominado de radiação Cherenkov que é emitida por chuveiros de partículas criados quando de raios gama de alta energia colidem com as moléculas na atmosfera da Terra. O HESS está em operação desde o início de 2004.

Fonte: Max-Planck-Gesellschaft