Nota de Imprensa

Primeiras observações do SPHERE, instrumento que fotografa exoplanetas

Instalado um novo e revolucionário instrumento no VLT

4 de Junho de 2014

O SPHERE - Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch instrument - foi instalado no Very Large Telescope do ESO (VLT) no Observatório do Paranal, no Chile e executou com sucesso as suas primeiras observações científicas. Este novo e poderoso instrumento concebido para estudar exoplanetas utiliza várias técnicas avançadas em simultâneo, proporcionando um desempenho drasticamente melhorado relativamente aos instrumentos já existentes. O SPHERE forneceu já imagens impressionantes dos discos de poeira em torno de estrelas próximas e outros alvos durante os primeiros dias de observações. O SPHERE foi desenvolvido e construído por um consórcio de várias instituições europeias, lideradas pelo Institut de Planétologie et d´Astrophysique de Grenoble, França, em parceria com o ESO. Espera-se que o instrumento revolucione o estudo detalhado de exoplanetas e discos circunstelares.

O SPHERE passou nos testes de aceitação na Europa em dezembro de 2013, tendo seguidamente sido enviado para o Paranal. No Paranal voltou a ser cuidadosamente montado, tendo ficado terminado em maio de 2014, altura em que o instrumento foi instalado no Telescópio Principal número 3 do VLT. O SPHERE trata-se de um instrumento de segunda geração para o VLT (os primeiros três foram o X-shooter, o KMOS e o MUSE).

O SPHERE combina várias técnicas avançadas para obter o melhor contraste possível em imagens diretas de exoplanetas - com resultados muito superiores aos obtidos pelo NACO, o instrumento que obteve a primeira imagem direta de um exoplaneta. Para conseguir um tal desempenho o SPHERE necessitou de um desenvolvimento desde muito cedo de técnicas inovadoras, em particular nas áreas de óptica adaptativa, detectores especiais e componentes de coronógrafo.

“O SPHERE é um instrumento muito complexo. Graças ao trabalho árduo das muitas pessoas envolvidas na sua conceção, construção e instalação, conseguimos já superar todas as nossas expectativas. Fantástico!” diz Jean-Luc Beuzit, do Institut de Planétologie et d´Astrophysique de Grenoble, França, e investigador principal do SPHERE.

Os objetivos principais do SPHERE são encontrar e caracterizar, através de imagens diretas [1], exoplanetas gigantes que orbitam estrela próximas. Trata-se um de grande desafio, uma vez que estes planetas, para além de estarem muito próximo das suas estrelas progenitoras, são muito menos brilhantes do que estas. Numa imagem normal, mesmo com as melhores condições de observação, a forte luz da estrela ofusca completamente o fraco brilho do planeta. Toda a conceção do SPHERE está portanto focada em conseguir atingir o maior contraste possível na pequena região do céu em torno da estrela brilhante.

A primeira das três técnicas inovadoras exploradas pelo SPHERE é a óptica adaptativa extrema, de forma a corrigirem-se os efeitos da atmosfera terrestre e obterem-se imagens mais nítidas e onde o contraste do exoplaneta aumente. Em segundo lugar, usa-se um coronógrafo para bloquear a radiação emitida pela estrela e aumentar ainda mais o contraste. Finalmente, aplica-se uma técnica chamada imagem diferencial, que explora as diferenças entre as radiações planetária e estelar em termos de cor ou polarização - e estas diferenças subtis podem também ser usadas para revelar um exoplaneta atualmente invisível (ann13069, eso0503) [2].

O SPHERE foi concebido e construído pelas seguintes instituições: Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble; Max-Planck-Institut für Astronomie em Heidelberg; Laboratoire d’Astrophysique de Marseille; Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique de l’Observatoire de Paris; Laboratoire Lagrange em Nice; ONERA; Observatoire de Genève; Instituto Nacional de Astrofísica italiano coordenado pelo Osservatorio Astronomico di Padova; Instituto de Astronomia, ETH Zurique; Instituto Astronómico da Universidade de Amesterdão; Escola Holandesa de Investigação de Astronomia (NOVA-ASTRON) e ESO.

Durante as primeiras observações foram observados diversos alvos utilizando os diferentes modos do SPHERE. Obteve-se uma das melhores imagens até à data de um disco de poeira em torno da estrela próxima HR 4796A. A imagem mostra não apenas o anel com uma nitidez excecional mas ilustra também como o SPHERE consegue suprimir tão bem o brilho intenso da estrela situada no centro da imagem.

Depois de vários testes extensos e verificações científicas, o SPHERE estará disponível a toda a comunidade astronómica, em finais de 2014.

“Isto é apenas o início. O SPHERE é uma ferramenta poderosa única, que irá, sem sombra de dúvidas, revelar muitas surpresas excitantes nos próximos anos,” conclui Jean-Luc Beuzit.

Notas

[1] A maioria dos exoplanetas que se conhecem atualmente foram descobertos por técnicas indiretas - tais como variações da velocidade radial da estrela hospedeira ou diminuição do brilho da estrela causada por um exoplaneta em trânsito. Até agora apenas foram obtidas imagens diretas de alguns exoplanetas (eso0515, eso0842).

[2] Uma outra técnica simples utilizada pelo SPHERE consiste em tirar muitas imagens de um objeto, mas com uma rotação significativa da imagem de umas para as outras. Características que rodem são artefactos do processo fotográfico, no entanto características que se mantenham no mesmo sítio são objetos reais no céu.

Informações adicionais

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e do infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Página científica do SPHERE no ESO
• Informação sobre o SPHERE no Observatoire des Sciences de l´Univers de Grenoble
• Fotografias do VLT

Contactos

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Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble
Grenoble, France
Tel: +33 4 76 63 55 20
Telm: +33 6 87 39 62 85
Email: Jean-Luc.Beuzit@obs.ujf-grenoble.fr

Markus Feldt
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 528 262
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1417, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.