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Observatório Vera C. Rubin inicia levantamento de dez anos com câmera de 3.200 megapixels, 10 terabytes de dados por noite e milhões de alertas astronômicos.
Uma câmera de 3.200 megapixels instalada no Observatório Vera C. Rubin, no Chile, entrou oficialmente em operação em 30 de junho para iniciar o mais abrangente acompanhamento contínuo do céu já planejado. Durante dez anos, o equipamento registrará repetidamente o Hemisfério Sul, formando uma sequência capaz de revelar mudanças no brilho, na posição e na aparência de bilhões de objetos celestes.
Chamado LSST, sigla em inglês para Levantamento Legado do Espaço e do Tempo, o projeto produzirá uma nova imagem aproximadamente a cada 30 ou 40 segundos. Ao combinar fotografias feitas em noites diferentes, os pesquisadores poderão acompanhar explosões estelares, deslocamentos de asteroides, passagens de cometas e transformações em regiões distantes do cosmos.
A operação também deverá gerar cerca de 10 terabytes de informações por noite e emitir até sete milhões de alertas automáticos quando detectar alguma alteração no céu. A estrutura permitirá que outros telescópios reajam rapidamente a eventos que exijam observação imediata.
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Observatório Vera C. Rubin transforma o céu em uma sequência de dez anos
O levantamento foi projetado para retornar às mesmas áreas do céu a cada poucas noites. Em vez de produzir apenas imagens isoladas, o sistema construirá uma linha do tempo de cada região observada. Ao final da missão, um mesmo trecho poderá ter sido fotografado aproximadamente 800 vezes.
Essa repetição permitirá comparar o céu em diferentes momentos e localizar fenômenos que poderiam permanecer invisíveis em uma única observação. O resultado será semelhante a um vídeo em time-lapse, no qual fotografias captadas em intervalos distintos são reunidas para mostrar mudanças graduais ou acontecimentos rápidos.
“Hoje, começamos a filmar o maior filme cósmico já feito”, declarou Brian Stone, diretor interino da Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos, a NSF.
Para Stone, a entrada em operação representa a conclusão de décadas de planejamento e desenvolvimento tecnológico. Segundo ele, o observatório deverá ampliar os limites do conhecimento a cada noite de funcionamento.
Câmera fará uma fotografia a cada 30 ou 40 segundos
Observatórios tradicionais costumam dedicar parte de seu tempo a estrelas, planetas, galáxias ou outros alvos previamente selecionados. O Observatório Vera C. Rubin adota uma estratégia diferente. Sua câmera foi construída para captar extensas áreas do céu em intervalos curtos, repetindo esse processo durante anos.
Essa combinação entre campo amplo e alta frequência permitirá identificar objetos que se deslocam ou mudam rapidamente.
Entre os fenômenos que poderão ser acompanhados estão:
- explosões de supernovas;
- alterações no brilho de estrelas e galáxias;
- movimento de asteroides;
- deslocamento de cometas;
- objetos distantes do Sistema Solar;
- eventos ainda desconhecidos pelos pesquisadores.
Phil Marshall, vice-diretor de operações do Rubin, afirmou ao jornal The New York Times que o levantamento foi desenvolvido para observar inclusive aquilo que os cientistas ainda não sabem que devem procurar.
Para ele, o conjunto de informações deverá se transformar em uma “verdadeira mina de ouro para a ciência”.
Observatório Vera C. Rubin produzirá 10 terabytes de dados por noite
A frequência das imagens criará um fluxo de informações incomum até mesmo para grandes projetos astronômicos. A previsão é de que aproximadamente 10 terabytes sejam coletados a cada noite de observação. O volume corresponde a centenas de filmes em resolução 4K.
Esses dados precisarão ser processados continuamente para que os sistemas consigam comparar as imagens atuais com registros anteriores e reconhecer alterações relevantes.
A operação pode ser resumida em quatro etapas:
- a câmera fotografa uma grande região do céu;
- os sistemas recebem e processam a nova imagem;
- o registro é comparado com observações anteriores;
- mudanças detectadas geram alertas para a comunidade científica.
O objetivo não é apenas armazenar fotografias, mas transformar o material em uma base que possa ser pesquisada e utilizada por cientistas de diferentes países.
Até sete milhões de alertas poderão ser enviados
Quando um objeto variar de brilho, mudar de posição ou apresentar outra alteração visível, o sistema poderá produzir um aviso automático. A expectativa é de até sete milhões de alertas durante as operações, criando uma rede de acompanhamento quase imediato do céu.
Esses avisos poderão orientar telescópios localizados em outras partes do mundo. Ao receber uma notificação, os pesquisadores poderão direcionar seus próprios instrumentos para o mesmo ponto e obter dados adicionais.
Esse processo será especialmente importante para eventos de curta duração, que podem desaparecer antes de uma observação programada de maneira convencional. Uma explosão estelar, por exemplo, poderá ser identificada pelo Rubin e acompanhada rapidamente por outros equipamentos com capacidades diferentes.
O LSST deverá ampliar os catálogos de objetos existentes no Sistema Solar e em regiões muito mais distantes. Durante os dez anos, o Observatório Vera C. Rubin registrará bilhões de corpos celestes. As observações permitirão medir movimentos, comparar luminosidades e identificar objetos que ainda não apareciam nos bancos de dados.
O acompanhamento frequente será particularmente útil para localizar asteroides e cometas, pois suas posições mudam em relação ao fundo formado pelas estrelas. Já no caso de galáxias e outros objetos distantes, a repetição das imagens ajudará a observar eventos transitórios e a construir mapas mais detalhados da distribuição de matéria no Universo.
Testes já localizaram mais de 11 mil asteroides desconhecidos
Antes da abertura oficial do levantamento, o observatório passou por uma série de avaliações técnicas. Mesmo nessa fase, a câmera demonstrou sua capacidade ao identificar mais de 11 mil asteroides que ainda não haviam sido registrados.
Entre eles estavam 33 objetos próximos da Terra e centenas de corpos localizados além da órbita de Netuno. O equipamento também captou imagens do cometa interestelar 3I/ATLAS, cuja origem está fora do Sistema Solar.
Esses resultados foram obtidos enquanto engenheiros e cientistas ainda verificavam a qualidade das fotografias, a estabilidade dos instrumentos e a confiabilidade dos sistemas responsáveis pela operação contínua.
Observatório Vera C. Rubin investigará matéria e energia escuras
Além de registrar fenômenos que mudam rapidamente, o levantamento deverá contribuir para o estudo de duas das maiores questões da astronomia atual.
A matéria escura não pode ser observada diretamente, mas sua existência é deduzida pelos efeitos gravitacionais exercidos sobre galáxias e outros corpos. As estimativas apresentadas indicam que ela corresponde a aproximadamente 85% de toda a matéria do Universo.
A energia escura, por sua vez, está associada à aceleração da expansão cósmica, embora sua natureza ainda não seja compreendida. Ao mapear bilhões de objetos e acompanhar sua distribuição ao longo de uma grande área, o Rubin poderá oferecer novos dados para pesquisas sobre esses componentes invisíveis.
Darío Gil, subsecretário de Ciência do Departamento de Energia dos Estados Unidos, afirmou que o projeto deverá registrar a natureza dinâmica do cosmos e abrir perspectivas sobre seus maiores mistérios.
“Com seu design e ferramentas de classe mundial, o Observatório Rubin capturará a natureza dinâmica do nosso cosmos”, declarou Gil. Segundo ele, investigar a matéria e a energia escuras também significa buscar uma compreensão mais ampla das leis fundamentais do Universo.
Registro repetido permitirá encontrar o que uma única imagem não mostra
Uma fotografia astronômica revela como determinada região aparecia no momento da exposição. O levantamento do Rubin acrescentará a dimensão do tempo. Ao observar o mesmo ponto centenas de vezes, os cientistas poderão distinguir objetos permanentes de eventos temporários.
Um ponto luminoso que surge e desaparece poderá indicar uma explosão. Pequenas mudanças de posição poderão revelar um asteroide. Alterações graduais de brilho poderão apontar transformações em estrelas ou sistemas distantes.
A força científica do projeto estará, portanto, não somente na resolução da câmera, mas na comparação sistemática de imagens realizadas ao longo de uma década.
Projeto exigiu mais de vinte anos de desenvolvimento
A entrada em operação encerra uma espera de aproximadamente três décadas desde a concepção inicial do levantamento. Mais de vinte anos foram dedicados ao desenvolvimento das tecnologias necessárias para construir, instalar e operar o sistema.
Nos meses anteriores ao início oficial, as equipes executaram testes para confirmar se a câmera manteria a qualidade de imagem e se os equipamentos poderiam funcionar de forma estável durante observações sucessivas.
Bob Blum, diretor do Observatório Vera C. Rubin no NSF NOIRLab, destacou o trabalho acumulado pelas equipes envolvidas. “É incrível e gratificante estar aqui neste momento, após mais de duas décadas de trabalho excepcional de nossa dedicada equipe”, afirmou.
Para Blum, o projeto deverá alterar a maneira como a astronomia e a astrofísica são realizadas, principalmente pela quantidade de informações que ficará acessível aos pesquisadores.
A câmera de 3.200 megapixels não foi criada apenas para produzir fotografias mais detalhadas. Seu principal diferencial está na capacidade de observar extensas áreas repetidamente, transformar mudanças em alertas e construir uma memória visual do céu ao longo de dez anos.
Com 10 terabytes de dados por noite, bilhões de objetos catalogados e cada região fotografada cerca de 800 vezes, o projeto formará um arquivo capaz de acompanhar o Universo em movimento. O Observatório Vera C. Rubin começa, assim, uma etapa em que a astronomia deixa de observar apenas retratos do cosmos e passa a reunir as cenas de uma história registrada noite após noite.
Com informações da Revista Galileu
