O Universo "invisível" oferece um espetáculo muito mais vasto do que aquilo que a nossa visão direta permite apreciar. Uma cartografia recente catalogou mais de 13 milhões de objetos e eventos cósmicos, revelando um céu radicalmente diferente quando observado em ondas de rádio.
Batizado de LoTSS-DR3, este projeto apoia-se na rede LOFAR, o maior radiotelescópio de baixa frequência do mundo. Ao esquadrinhar o céu nestas ondas, os astrónomos distinguem jatos luminosos emitidos por buracos negros supermassivos, galáxias em colisão e explosões de estrelas. Esta abordagem modifica profundamente a nossa perceção do espaço.
Alojados no coração das grandes galáxias, os buracos negros supermassivos tornam-se ativos quando atraem matéria. Este processo gera jatos poderosos que se estendem muito para além da sua galáxia hospedeira. Ao detetar as ondas de rádio produzidas por estes jatos, os cientistas podem estudar como esta energia influencia a evolução das galáxias circundantes. Martin Hardcastle da Universidade de Hertfordshire indica que isto permite examinar vários estágios de desenvolvimento destes objetos.
Para além dos buracos negros, a campanha de observação captou sinais provenientes de fusões de galáxias e de supernovas. Estes eventos violentos aceleram partículas a velocidades próximas da da luz, emitindo ondas de rádio detetáveis.
Para estruturas mais próximas, os dados fornecem informações sobre a composição da nossa própria galáxia, a Via Láctea. Marijke Haverkorn da Universidade Radboud observa que o LOFAR permite cartografar os campos magnéticos internos com uma precisão excecional.
A continuação destes trabalhos anuncia-se promissora com a chegada do LOFAR 2.0. Esta atualização irá duplicar a velocidade das observações e melhorar a resolução dos dados.
O funcionamento dos radiotelescópios
Os radiotelescópios, como o LOFAR, captam ondas eletromagnéticas que são invisíveis ao olho humano. Estas ondas provêm de fontes cósmicas, tais como buracos negros ou estrelas em explosão, e a sua deteção necessita de grandes antenas ou redes. Ao combinar os sinais de várias antenas, os astrónomos criam imagens detalhadas do céu, revelando estruturas que a luz visível não mostra. Esta tecnologia evoluiu desde os primeiros radiotelescópios, permitindo hoje cartografias em grande escala.
Ao contrário dos telescópios óticos, os instrumentos de rádio funcionam dia e noite, pois as ondas de rádio atravessam a atmosfera terrestre sem serem bloqueadas pelas nuvens nem ofuscadas pela luz do sol. Eles operam em bandas de frequência específicas, frequentemente baixas, para estudar fenómenos como campos magnéticos ou partículas aceleradas. O LOFAR, por exemplo, utiliza uma rede de antenas distribuídas por vários países para aumentar a sensibilidade e a resolução.
Os dados recolhidos são processados por computadores poderosos para eliminar interferências e reconstruir imagens. Este processo permite cartografar milhões de objetos num único estudo, como mostra o LoTSS-DR3. Os avanços em informática tornaram possível a análise de volumes de dados consideráveis, abrindo novas perspetivas em astronomia.
A utilização de ondas de rádio complementa outros métodos de observação, como o infravermelho ou os raios X. Cada comprimento de onda revela aspetos distintos do Universo, oferecendo uma visão mais completa. Os radiotelescópios desempenham assim um papel determinante na nossa compreensão dos processos cósmicos, dos mais próximos aos mais distantes.
Fonte: Astronomy & Astrophysics