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O ALMA liga-se a outros observatórios para criar um telescópio virtual do tamanho da Terra

10 de Novembro de 2015

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) continua a expandir o seu poder e capacidades ao ligar-se a outros telescópios milimétricos situados na Europa e América do Norte numa série de observações interferométricas de linha de base muito longa (VLBI).

Em VLBI, os dados colectados por dois ou mais telescópios são combinados para formar um único telescópio virtual com um tamanho igual à distância geográfica entre os telescópios. A mais recente destas experiências efectuadas com o ALMA e outros telescópios deu origem a um telescópio do tamanho da Terra com uma resolução extraordinária.

Estas experiências são um passo essencial para a inclusão do ALMA no Event Horizon Telescope (EHT), uma rede global de telescópios que opera nos comprimentos de onda milimétricos e que terá a capacidade de estudar com um detalhe sem precedentes o buraco negro supermassivo que se encontra no centro da Via Láctea.

Antes de poder participar em observações VLBI, o ALMA teve que ser transformado num tipo diferente de instrumento conhecido por antenas de fase [1]. Esta nova versão do ALMA permite que as suas 66 antenas funcionem com uma única parabólica de 85 metros de diâmetro, que se torna depois um dos elementos do muito maior telescópio VLBI.

O primeiro teste das capacidades VLBI do ALMA ocorreu a 13 de janeiro de 2015, quando o ALMA se ligou de forma bem sucedida ao Atacama Pathfinder Experiment Telescope (APEX), situado a cerca de 2 kilómetros de distância do centro da rede ALMA.

A 30 de março de 2015, o ALMA chegou mais longe ligando-se ao rádio telescópio de 30 metros do Institut de Radioastronomie Millimetrique (IRAM), situado na Serra Nevada no sul da Espanha. Os dois telescópios em conjunto observaram o quasar brilhante 3C 273 [2]. Os dados desta observação foram combinados numa única observação com uma resolução de 34 microssegundos de arco, o que equivale a uma separação de menos de 10 centímetros na Lua, observada a partir da Terra, ou menos de meio ano-luz à distância do quasar de 2,5 mil milhões de anos-luz.

As observações mais recentes do VLBI foram executadas de 1 a 3 de agosto de 2015 com seis antenas da rede Very Long Baseline Array (VLBA) do National Radio Astronomy Observatory (NRAO) dos EUA [3]. Este instrumento combinado formou um telescópio virtual do tamanho da Terra e observou o quasar 3C 454.3, que se trata de uma das fontes rádio mais brilhantes do céu, apesar de se encontrar a uma distância de 7,8 mil milhões de anos-luz. Estes dados foram inicialmente processados no NRAO e no MIT-Haystack nos EUA e a análise posterior está a ser executada pelo Instituto Max Planck de Rádio Astronomia (MPIfR) em Bona, Alemanha.

As novas observações são mais um passo em frente para o êxito de observações interferométricas globais com o ALMA no âmbito do Global mm-VLBI Array e do Event Horizon Telescope, sendo o ALMA o elemento maior e mais sensível da rede. A adição do ALMA ao VLBI milimétrico aumentará a sensibilidade das imagens e as capacidades das redes VLBI existentes de uma ordem de magnitude.

Notas

[1] Os seguintes grupos e instituições participaram no Projeto do ALMA em Fase: National Radio Astronomy Observatory (EUA), Academia Sinica do Instituto de Astronomia e Astrofísica (Ilha Formosa), Observatório Astronómico Nacional do Japão, Smithsonian Astrophysical Observatory (EUA), MIT Haystack (EUA), MPIfR (Bona, Alemanha), Observatório Espacial Onsala (Suécia), Universidad de Concepcion (Chile) e Observatório ALMA.

[2] As observações de março foram obtidas durante uma campanha observacional do EHT a um comprimento de onda de 1,3 milímetros.

[3] O VLBA é uma rede de dez antenas espalhadas pelos Estados Unidos, desde o Hawai a St. Croix. Para esta observação utilizaram-se seis antenas e o comprimento de onda foi de 3 milímetros.

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