Primeiros resultados científicos com o APEX

2006-07-27

O radiotelescópio APEX, no deserto de Atacama, tem 12 metros de diâmetro e trabalha no submilímetro. O APEX é um protótipo modificado das antenas que constituirão o ALMA. Crédito: ESO.
A revista científica europeia Astronomy & Astrophysics (A&A) dedicou um volume especial aos 26 artigos que constituem os primeiros resultados científicos obtidos com o telescópio APEX (Atacama Pathfinder EXperiment). O telescópio APEX, de 12 metros, está situado a 5100 metros de altitude, em Chajnantor no Deserto do Atacama (norte do Chile) e é uma colaboração entre o Instituto Max Planck para a Radioastronomia (Alemanha), o ESO
European Southern Observatory (ESO)
O Observatório Europeu do Sul é uma organização europeia de Astronomia para o estudo do céu austral fundada em 1962. Conta actualmente com a participação de 10 países europeus e ainda do Chile. Portugal tornou-se membro do ESO em 1 de Janeiro de 2001, no seguimento de um acordo de cooperação que durou cerca de 10 anos.
e o Observatório de Onsala (Suécia). O APEX dedicar-se-á a observar o céu do hemisfério Sul 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.
submilimétricos, entre 0,2 e 1,5 mm, através das “janelas atmosféricas” – comprimentos de onda para os quais a atmosfera da Terra
atmosfera terrestre
A atmosfera terrestre é composta por um conjunto de camadas gasosas que envolvem a Terra. Estas camadas são designadas por Troposfera (da superfície da Terra até cerca de 10 km de altitude), Estratosfera (10 - 50 km), Mesosfera (50 - 100 km), Termosfera (100 - 400 km) e Exosfera (acima dos 400 km).
é parcialmente transparente. O APEX é precursor do ALMA
Atacama Large Millimeter Array (ALMA)
O ALMA é um interferómetro no domínio do rádio, mais precisamente, do milímetro e submilímetro. O instrumento, ainda em construção, situa-se a 5000 metros de altitude na planície de Chajnantor, em plenos Andes chilenos, e será constituído por 64 antenas de 12 m de diâmetro. A sua função principal será observar regiões frias do Universo, que são opticamente opacas. O ALMA é uma parceria da Europa com a América do Norte, em cooperação com o Chile.
, um projecto gigantesco que envolve a Europa, os Estados Unidos e o Japão. O APEX e ALMA observarão o “Universo frio”, que radia nestes comprimentos de onda.

Este “Universo frio” inclui as nebulosas
nebulosa
Uma nebulosa é uma nuvem de gás e poeira interestelares.
frias onde actualmente 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.
jovens e nas quais a temperatura é de apenas -260º C (13 K). Pensa-se que o nosso Sistema Solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
se formou a partir de uma destas nebulosas frias, de forma que os astrónomos que estudam estas nebulosas tentam compreender como poderá ter sido o nosso Sistema Solar imediatamente antes e logo a seguir ao nascimento do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
. Outras aplicações para o APEX serão o estudo de estrelas a perder massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
nas últimas fases da sua evolução e regiões de formação estelar noutras 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.
.

A maioria dos primeiros resultados científicos foram na área de formação de estrelas. Em destaque está a descoberta, usando o APEX e o telescópio IRAM de 30 metros (Espanha), de uma nova molécula
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.
interestelar, CF+, uma molécula com carga eléctrica composta de carbono e flúor. Antes desta descoberta apenas se conhecia a existência de uma espécie de molécula com flúor no espaço, o HF (fluoreto de hidrogénio). A nova molécula foi descoberta na região de gás neutro adjacente à Nebulosa de Orionte
M42 (NGC 1976) - Grande Nebulosa de Orionte
M42, a Grande Nebulosa de Orionte, é a região de formação de estrelas de massa elevada mais próxima do Sistema Solar, a uma distância de 1500 anos-luz.
e vem ajudar os astrónomos a compreenderem um pouco melhor a química interstelar, sugerindo que o fluoreto de hidrogénio é comum nas nebulosas interstelares.

Outra estreia foi a detecção – novamente na região de Orionte – de 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.
de monóxido de carbono (CO) no comprimento de onda de 0,2 mm, graças ao trabalho de M. Wiedner (Universidade de Colónia, Alemanha) e dos seus colegas. Estes comprimentos de onda, no limite do regime operacional do telescópio, são difíceis de estudar, quer pela atenuação do sinal causada pelo vapor de água na atmosfera
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.
, quer por a tecnologia dos instrumentos nestes comprimentos de onda ser menos avançada. A detecção de CO nestes comprimentos de onda prova a eficiência do APEX.

Também foi detectada a radiação de H2D+, uma molécula com carga eléctrica composta de hidrogénio e deutério
deutério (D)
O deutério, também chamado de hidrogénio pesado, é o isótopo do hidrogénio com número de massa igual a dois (2H), cujo núcleo é constituído por um protão e um neutrão.
, em várias nebulosas do hemisfério Sul. O ião
ião
Átomo ou molécula que perdeu ou ganhou um ou mais electrões.
H2D+ é interessante porque é um indicador do gás que está tão frio (poucos graus acima do zero absoluto) que apenas as moléculas mais leves, inclusive a H2D+, ainda não congelaram na superfície de grãos de poeira.

Outras descobertas importantes incluem as primeiras observações de carbono atómico nos Pilares da Criação (na Nebulosa da Águia, M 16), estudos no submilmétrico de regiões de formação de estrelas de massa elevada, determinação da massa e energia de jactos de alta velocidade em objectos jovens. Relativamente à exploração extragaláctica
extragaláctico
Em Astrofísica, qualquer domínio de investigação que envolva o estudo de objectos celestes que se encontram para além da nossa própria galáxia é designado por extragaláctico.
, o APEX revelou-se capaz de estudar regiões moleculares da galáxia anã NGC 6822 e na galáxia com surtos de formação de estrelas, NGC 253.

Além dos estudos astronómicos, uma série de contribuições deste volume do A&A lidam com os aspectos técnicos do APEX, tais como o telescópio propriamente dito, o software, os receptores e os espectrómetros
espectrómetro
O espectrómetro é um instrumento cuja função é medir os comprimentos de onda de um determinado espectro de luz, permitindo identificar as espécies químicas responsáveis pelas riscas existentes nesse espectro.
.

O APEX é um protótipo modificado das antenas que constituirão o ALMA (Atacama Large Milimeter Array), uma grande rede de telescópios submilimétricos. O ALMA será construído em Chajnantor por um consórcio que inclui os Estados Unidos, a Europa e o Japão, e consistirá em 50 telescópios de 12 m de diâmetro, numa rede que se estenderá ao longo de 14 km. Espera-se que o ALMA comece a ser operado gradualmente no fim desta década.

Além da sua relevância no decurso do projecto ALMA, o APEX tem interesse por direito próprio, como foi demonstrado pela riqueza de resultados publicados neste número especial da A&A (volume 454 nº 2 – Agosto I, 2006). Os artigos científicos estão disponíveis gratuitamente em: http://www.edpsciences.org/articles/aa/abs/2006/29/contents/contents.html

Fonte da notícia:
http://www.edpsciences.org/journal/index.cfm?edpsname=aa&niv1=others&niv2=press_release&niv3=PRaa200613