As primeiras imagens do SIRTF são um sucesso

2003-09-10

Esta imagem foi obtida pelo SIRTF uma semana após o seu lançamento, quando dois dos seus instrumentos foram postos em funcionamento. As imagens futuras serão ainda de melhor qualidade, pois o processo de arrefecimento e de focagem e afinação do telescópio só será concluído um mês depois da data de lançamento. Crédito: NASA.
As primeiras imagens obtidas com o telescópio espacial de infravermelhos
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
SIRTF
Spitzer Space Telescope
O Telescópio Espacial Spitzer é um telescópio de infravermelhos colocado em órbita pela NASA a 25 de Agosto de 2003. Este telescópio, anteriormente designado por Space InfraRed Telescope Facility (SIRTF), foi re-baptizado em homenagem a Lyman Spitzer, Jr. (1914-1997), um dos grandes astrofísicos norte-americanos do século XX. Espera-se que este observatório espacial contribua grandemente em diversos campos da Astrofísica, como por exemplo na procura de anãs castanhas e planetas gigantes, na descoberta e estudo de discos protoplanetários à volta de estrelas próximas, no estudo de galáxias ultraluminosas no infravermelho e de núcleos de galáxias activas, e no estudo do Universo primitivo.
(Space InfraRed Telescope Facility), da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
, excederam as expectativas dos astrónomos responsáveis por este observatório espacial lançado a 25 de Agosto de 2003, a partir do Cabo Canaveral (Florida, EUA). As imagens ainda fazem parte dum teste operacional do detector da câmara de infravermelhos. O processo de focagem e afinação do telescópio e de arrefecimento até ser atingida a temperatura óptima demorará cerca de um mês, de forma que as imagens futuras serão ainda mais nítidas e de melhor qualidade do que as apresentadas agora.

O SIRTF pertence a uma nova geração de telescópios espaciais de infravermelhos, depois do IRAS
InfraRed Astronomical Satellite (IRAS)
O IRAS foi o primeiro satélite astronómico de infravermelhos colocado em órbita, em 1984, pela NASA. Este satélite mapeou cerca de 96% de todo o céu em 4 bandas (ou filtros) centradas nos comprimentos de onda de 12, 25, 60 e 100 mícrones.
(NASA/IPAC), lançado em 1983 e que funcionou durante 10 meses, e do ISO
Infrared Space Observatory (ISO)
O observatório espacial de infravermelhos ISO foi uma missão da Agência Espacial Europeia (ESA) com a participação das agências espaciais do Japão (ISAS) e dos EUA (NASA). Lançado em Novembro de 1995, a sua missão científica decorreu até Maio de 1998. A sua contribuição para o nosso conhecimento do universo, em campos que vão desde o Sistema Solar até às galáxias mais distantes, foi extraordinária.
(ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
), lançado nos finais de 1995 e cuja missão durou 30 meses. O SIRTF, cujo tempo de vida esperado é de 5 ou mais anos, possui um telescópio de 85 cm de diâmetro e é arrefecido por uma técnica criogénica a uma temperatura inferior a 5,5 kelvin
kelvin (K)
O kelvin (K) é a unidade fundamental SI de temperatura termodinâmica e é equivalente a 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água.
(ou seja, a apenas 5,5 graus acima do zero absoluto, correspondente a -267,6°C).

As suas capacidades científicas incluem a obtenção de imagens e respectiva fotometria em comprimentos de onda
comprimento de onda
Designa-se por comprimento de onda a distância entre dois pontos sucessivos de amplitude máxima (ou mínima) de uma onda.
no intervalo 3-180 µm, a realização de espectroscopia no intervalo 5-40 µm e a realização de espectrofotometria na região espectral 50-100 µm.

O potencial científico do SIRTF baseia-se em quatro princípios básicos da física que determinam a importância das observações em comprimentos de onda dos infravermelhos no estudo de problemas astrofísicos. Estes são:

1- As observações no infravermelho revelam estados frios da matéria. Os corpos sólidos no espaço, desde os grãos de poeira interstelar
poeira interestelar
A poeira interestelar é constituído por minúsculas partículas sólidas, com diâmetros da ordem dos mícrones, existentes no meio interestelar.
até aos planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
gigantes, têm temperaturas entre os 3 e os 1500 kelvin (aproximadamente entre -270 e 1200°C) e por isso emitem principalmente nos infravermelhos. Torna-se assim importante realizar o estudo de ambientes de baixa temperatura, como nuvens de poeira interstelar onde se formam estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
e superfícies geladas de planetas e asteróides
asteróide
Um asteróide é um pequeno corpo rochoso que orbita em torno do Sol, com uma dimensão que pode ir desde os 100 m até aos 1000 km. A maioria dos asteróides encontra-se entre as órbitas de Marte e de Júpiter. Também são designados por planetas menores.
, com observações nesta região espectral.

2- As observações no infravermelho exploram o Universo escondido. Os grãos de poeira cósmica obscurecem eficazmente partes do Universo visível e bloqueiam a nossa visão de muitos ambientes astronómicos críticos. A poeira torna-se transparente no infravermelho próximo
infravermelho próximo
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 5 mícrones. Esta banda permite observar astros ou fenómenos com temperaturas entre 740 e 5200 graus Kelvin.
permitindo observar-se zonas opticamente invisíveis, como o centro da nossa Galáxia
Via Láctea
A Via Láctea é a galáxia de que faz parte o nosso Sistema Solar. Trata-se de uma galáxia espiral gigante, com um diâmetro de cerca de 160 mil anos-luz e uma massa da ordem de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.
e de outras galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
, e as nuvens densas onde se podem encontrar estrelas e planetas em formação. Para muitos objectos, incluindo estrelas embebidas em poeira, núcleos galácticos activos e até galáxias inteiras, a radiação visível
radiação visível
A radiação visível é a região do espectro electromagnético que os nossos olhos detectam, compreendida entre os comprimentos de onda de 350 e 700 nm (frequências entre 4,3 e 7,5x1014Hz). Os nossos olhos distinguem luz visível de frequências diferentes, desde a luz violeta (radiação com comprimentos de onda ~ 400 nm), até à luz vermelha (com comprimentos de onda ~ 700 nm), passando pelo azul, anil, verde, amarelo e laranja.
que é absorvida pela poeira e reemitida no infravermelho totaliza praticamente toda a luminosidade
luminosidade
A luminosidade (L) é a quantidade de energia que um objecto celeste emite por unidade de tempo e em determinado comprimento de onda, ou em determinada banda de comprimentos de onda.
do objecto.

3- As observações no infravermelho mostram bandas espectrais importantes. Bandas de emissão e absorção
absorção de radiação
A absorção de radiação é um decréscimo da intensidade da radiação devido à energia dispendida na excitação ou ionização de átomos e moléculas do meio que atravessa.
de muitas moléculas
molécula
Uma molécula é a unidade mais pequena de um composto químico, sendo constituída por um ou mais átomos, ligados entre si pelas interacções dos seus electrões.
encontram-se no infravermelho e podem ser usadas para o estudo das condições de ambientes relativamente frios. Também muitos átomos
átomo
O átomo é a menor partícula de um dado elemento que tem as propriedades químicas que caracterizam esse mesmo elemento. Os átomos são formados por electrões à volta de um núcleo constituído por protões e neutrões.
e iões
ião
Átomo ou molécula que perdeu ou ganhou um ou mais electrões.
têm riscas espectrais
risca espectral
Uma risca espectral pode ser uma risca brilhante - risca de emissão - ou uma risca escura - risca de absorção - num espectro de luz. A emissão de radiação (no caso da risca de emissão), ou a absorção de radiação (no caso da risca de absorção), num determinado comprimento de onda, é causada por uma transição atómica ou molecular. O estudo das riscas espectrais permite caracterizar a composição química e as condições físicas do meio que as produz.
no infravermelho que permitem estudar atmosferas
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
estelares e gás interestelar
gás interestelar
O gás interestelar é constituído pelos átomos, moléculas e iões de elementos, ou substâncias, gasosas presentes no meio interestelar.
.

4- As observações no infravermelho permitem conhecer os primórdios do Cosmos
Cosmos
O conjunto de tudo quanto existiu, existe e alguma vez existirá. A larga escala, o Universo parece ser isotrópico e homogéneo.
. O desvio para o vermelho
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
que resulta da expansão geral do Universo desloca a radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
emitida por um objecto para comprimentos de onda maiores, numa quantidade proporcional à distância do objecto. Devido à velocidade da luz
velocidade da luz
A velocidade da luz é a rapidez com que se propagam as ondas luminosas (ou radiação electromagnética). No vácuo, é igual a 299 790 km/s, sendo independente do referencial considerado.
ser finita, objectos com grandes desvios para o vermelho (objectos longínquos) são observados como eram quando o Universo e os objectos eram muito mais jovens. Como resultado da expansão do Universo, a maioria da radiação emitida no óptico e ultravioleta
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
por estrelas, galáxias e quasares
quasar
Os quasares são objectos extragalácticos extremamente brilhantes e compactos. Hoje acredita-se que são o centro de galáxias muito energéticas ainda num estado inicial da sua evolução (são, pois, núcleos galácticos activos - NGAs) e a sua energia provém de um buraco negro de massa muito elevada. Os seus desvios para o vermelho indicam que se encontram a distâncias cosmológicas. O seu nome, quasar, vem do inglês quasi-stellar object, ou seja, objecto quase estelar, devido à semelhança da sua imagem em placas fotográficas com a imagem de uma estrela.
do Universo primitivo é observada agora no infravermelho.

A missão científica do SIRTF só terá início após três meses de testes intensivos. Depois, espera-se que faça contribuições importantes principalmente na procura de anãs castanhas
anã castanha
A anã castanha é uma estrela falhada cuja massa é insuficiente para permitir a fusão nuclear do hidrogénio em hélio no seu centro. No início das suas vidas, as anãs castanhas têm a fusão de deutério no seu núcleo central. Mesmo depois de esgotarem o deutério, as anãs castanhas radiam por conversão de energia potencial gravítica em calor e, como tal, emitem fortemente no domínio do infravermelho. De acordo com modelos, a massa máxima que uma anã castanha pode ter é de 0,08 massas solares (ou 80 massas de Júpiter). Estes objectos representam o elo que falta entre as estrelas de pequena massa e os planetas gasosos gigantes como Júpiter.
e planetas gigantes, na descoberta e estudo de discos protoplanetários à volta de estrelas próximas, no estudo de galáxias ultraluminosas no infravermelho e de núcleos de galáxias activas
galáxia activa
Uma galáxia diz-se activa quando emite quantidades excepcionalmente elevadas de energia. São exemplo de galáxias activas as galáxias Seyfert, as radiogaláxias, os quasares e as galáxias com surtos de formação de estrelas (starburst galaxies).
, e no estudo do Universo primitivo.

Fonte da notícia: http://sirtf.caltech.edu/science/whyir/index.shtml