Dark Energy Survey vai dar início à maior pesquisa de supernovas

2013-07-02

Vista do telescópio Blanco (ao centro), com 4m de diâmetro, onde a DECam está instalada. Crédito: Fermilab Visual Media Services.
Em Agosto, vai ter início a maior pesquisa de supernovas
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
de sempre. Durante os próximos cinco anos, o Dark Energy Survey (DES) vai observar estas explosões cósmicas, que podem ser usadas para medir com precisão o crescimento do Universo ao longo do tempo. O objectivo da pesquisa é melhorar o nosso conhecimento sobre a energia escura, a força misteriosa responsável pela aceleração
aceleração
A aceleração é a taxa de variação da velocidade de um corpo com o tempo.
da expansão do Universo. No National Astronomy Meeting da Royal Astronomical Society, a decorrer na Universidade de St Andrews, o Dr. Chris D'Andrea apresenta o estado deste projecto e os candidatos a supernovas descobertos durante a fase de preparação.

O DES é operado por uma colaboração internacional de investigadores de 25 instituições e consórcios, incluindo seis universidades do Reino Unido. Vai usar uma nova câmara de 570 Megapixel (DECam) instalada no telescópio Blanco, de 4 metros de diâmetro, no alto das montanhas do Chile. O instrumento foi encomendado entre Setembro e Outubro de 2012, havendo posteriormente um período de verificação científica, de Novembro a Fevereiro de 2013.

"Graças à extrema sensibilidade da câmara e à grande área do céu que pode ser visualizada de uma só vez através do telescópio (cerca de 15 vezes o tamanho da lua cheia
Lua Cheia
Lua Cheia é a fase da Lua quando esta se encontra em oposição relativamente ao Sol; quando observada a partir da Terra, a Lua exibe toda a sua superfície iluminada.
), esperamos que o DES descubra mais supernovas que qualquer experiência anterior. Durante a fase de verificação, já identificou pelo menos 200 bons candidatos", disse o Dr. D'Andrea, investigador do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth.

Além de numerosas, estas supernovas são muito antigas e a luz da mais distante viajou até à Terra por mais de 8 mil milhões de anos. De particular interesse são as supernovas de Tipo Ia
supernova Tipo Ia
Uma supernova de tipo I que não apresenta no seu espectro riscas espectrais de hidrogénio e de hélio, mas possui fortes riscas espectrais de silício.
, que têm quase todas a mesma 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.
quando chegam à fase mais brilhante. Comparando o brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
de supernovas de Tipo Ia, os cientistas do DES serão capazes de determinar com precisão a distância a que estão e avaliar como o Universo se expandiu ao longo do tempo. Este método foi utilizado na pesquisa que levou à descoberta da expansão acelerada do Universo, e que, há 15 anos, venceu o Prémio Nobel. Na altura, os investigadores usaram uma pequena quantidade de supernovas para o seu estudo, mas o DES conta descobrir mais de 3500 objectos desse tipo. A escassez de dados representa um desafio para a equipa analisar.

"Tradicionalmente, os astrónomos têm identificado supernovas por meio da análise do espectro de luz
espectro electromagnético
O espectro electromagnético é a gama completa de comprimentos de onda da radiação electromagnética. Divide-se usualmente nas bandas dos raios gama, raios-X, ultravioleta, visível, infravermelho, submilímetro, milímetro, microondas (comprimentos de onda da ordem do centímetro) e rádio (comprimentos de onda superiores ao metro).
dos candidatos. Como o DES nos vai trazer imensos candidatos - já temos centenas, descobertos apenas na fase de preparação - não possuímos recursos para seguirmos esse método para cada um deles. Precisamos de usar outras técnicas para confirmar que os objectos que observamos são realmente 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.
que acabaram de explodir", disse D'Andrea.

Um método alternativo para a identificação de supernovas é monitorar as mudanças no brilho e cor da sua luz ao longo do tempo. No entanto, os cientistas também precisam de saber o quanto o Universo se expandiu desde que a estrela explodiu. Esta informação pode ser obtida através da análise de espectros de luz das 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.
em que ocorreram as supernovas - ao contrário de uma supernova, uma galáxia não desaparece rapidamente.

"O DES é uma pesquisa a longo prazo - podemos não chegar a saber se alguns dos nossos candidatos são supernovas “reais” até o final do projecto. No entanto, em colaboração com investigadores australianos, a nossa equipa foi recentemente recompensada com 100 noites de utilização de um telescópio na Austrália, durante os próximos cinco anos. O Telescópio Anglo-Australiano tem a capacidade de obter o espectro de cerca de 400 galáxias ao mesmo tempo. Com a primeira destas noites programada para Setembro, não levará muito tempo até podermos começar a classificar correctamente os candidatos a supernovas descobertos com o DES", rematou o Dr. D'Andrea.

Fonte da notícia: http://www.ras.org.uk/news-and-press/224-news-2013/2308-dark-energy-survey-set-to-seek-out-supernovae