Nota de Imprensa

Breakthrough Watch e Observatório Europeu do Sul obtêm a “primeira luz” de instrumento melhorado para busca de planetas do tipo terrestre no sistema estelar mais próximo de nós

10 de Junho de 2019

Instrumento de busca de planetas recém construído instalado no Very Large Telescope do ESO, no Chile, inicia campanha de observação de 100 horas das estrelas próximas Alfa Centauri A e B, com o objetivo de obter a primeira imagem direta de um exoplaneta habitável.

O Breakthrough Watch, um programa astronómico global que procura planetas do tipo terrestre em torno de estrelas próximas, e o Observatório Europeu do Sul (ESO), a principal organização astronómica intergovernamental europeia, anunciaram hoje a “primeira luz” de um novo instrumento de busca de planetas montado no Very Large Telescope do ESO, no deserto do Atacama, Chile.

O instrumento, chamado NEAR (Near Earths in the AlphaCen Region), foi concebido para procurar exoplanetas no nosso sistema estelar vizinho, Alfa Centauri, nas “zonas habitáveis” das suas duas estrelas semelhantes ao Sol, onde a água poderá potencialmente existir em forma líquida. O instrumento foi desenvolvido nos últimos três anos e construído em colaboração com a Universidade de Uppsala na Suécia, a Universidade de Liège na Bélgica, o Instituto de Tecnologia da Califórnia nos EUA e o Telescópio Óptico Kampf em Munique na Alemanha.

Desde o dia 23 de Maio que os astrónomos do Very Large Telescope do ESO (VLT) levam a cabo uma campanha de observação de 10 dias para estabelecer a presença ou ausência de um ou mais planetas no sistema estelar. As observações terminarão amanhã, dia 11 de Junho. Os planetas no sistema (que sejam pelo menos duas vezes maiores que a Terra), a existirem, deverão poder ser detectados com esta instrumentação melhorada. O intervalo de comprimentos de onda observado, do infravermelho próximo ao infravermelho térmico, é significativo já que corresponde ao calor emitido por um candidato a planeta, possibilitando assim aos astrónomos determinar se a temperatura do planeta permitirá a existência de água líquida.

O sistema Alfa Centauri é o mais próximo do nosso Sistema Solar, situando-se a cerca de 4,37 anos-luz de distância. É constituído por duas estrelas do tipo do Sol, Alfa Centauri A e B, e uma estrela anã vermelha, Proxima Centauri. O conhecimento atual que temos dos sistemas planetários de Alfa Centauri é escasso. Em 2016, uma equipa de investigadores utilizou instrumentos do ESO para descobrir um planeta do tipo da Terra em órbita de Proxima Centauri. No entanto, Alfa Centauri A e B permanecem ainda variáveis desconhecidas; não é claro quão estáveis serão tais sistemas binários para planetas do tipo terrestre e por isso a maneira mais promissora de estabelecer se tais planetas existem é tentar observá-los.

Obter imagens destes planetas é, no entanto, um desafio tecnológico grande, já que a luz estelar que é refletida pelos planetas é geralmente milhares de milhões de vezes mais fraca do que a luz que nos chega diretamente das estrelas hospedeiras; conseguir distinguir um pequeno planeta próximo da sua estrela progenitora a uma distância de vários anos-luz pode comparar-se a conseguir ver uma borboleta de traça a voar em torno de um candeeiro de rua a uma distância de várias dezenas de quilómetros. Para resolver este problema, em 2016 o Breakthrough Watch e o ESO iniciaram uma colaboração focada na construção um instrumento especial chamado coronógrafo infravermelho térmico, o qual foi concebido para bloquear a maioria da radiação emitida pela estrela e optimizado para capturar a radiação infravermelha emitida pela superfície quente de um planeta em órbita, em vez da pequena quantidade de radiação estelar que o planeta reflete. Tal como objetos situados próximo do Sol (e normalmente escondidos pelo seu brilho) podem ser vistos durante um eclipse total, também um coronógrafo cria uma espécie de eclipse artificial na estrela alvo, bloqueando a sua radiação e permitindo que objetos muito mais ténues existentes na sua vizinhança possam ser detectados. Trata-se de um avanço significativo das capacidades observacionais.

O coronógrafo foi instalado num dos quatro telescópios de 8 metros do VLT, ao alterar e melhorar um instrumento já existente chamado VISIR, de modo a optimizar a sua sensibilidade nos comprimentos de onda infravermelhos associados a exoplanetas potencialmente habitáveis. O instrumento poderá assim procurar assinaturas de calor semelhantes às da Terra, que absorve energia do Sol e re-emite-a nos comprimentos de onda infravermelhos térmicos. O novo instrumento, NEAR, é uma modificação do VISIR de três maneiras diferentes, combinando várias técnicas de engenharia astronómica de vanguarda. Primeiro, adapta o instrumento à coronografia, permitindo a redução drástica da radiação emitida pela estrela alvo e revelando deste modo assinaturas de potenciais planetas terrestres. Segundo, usa uma técnica chamada óptica adaptativa para deformar estrategicamente o espelho secundário do telescópio, compensando assim os efeitos de distorção produzidos pela atmosfera da Terra. Terceiro, aplica estratégias de corte inovadoras que também reduzem o ruído, para além de permitirem que o instrumento mude rapidamente de estrela alvo, a cada 100 milissegundos, maximizando assim o tempo de telescópio disponível.

Peter Worden, Diretor Executivo das Iniciativas Breakthrough, disse: “Estamos muito satisfeitos por colaborar com o ESO na concepção, construção, instalação e agora uso deste novo instrumento tão inovador. Se existirem planetas do tipo terrestre em torno de Alfa Centauri A e B, será uma grande notícia para todas as pessoas do nosso planeta.”

“O ESO tem todo o prazer em partilhar a sua experiência, infraestruturas existentes e tempo de observação no Very Large Telescope com o projeto NEAR,” comentou o gestor do projeto no ESO, Robin Arsenault.

“Trata-se de uma oportunidade valiosa, já que — para além dos seus próprios objetivos científicos — a experiência NEAR é também percursora de futuros instrumentos de busca de planetas para o Extremely Large Telescope,” disse Markus Kasper, o cientista principal do ESO para o NEAR.

“O NEAR é o primeiro e (atualmente) único projeto que poderá obter imagens diretas de um planeta habitável, constituindo por isso um importante marco. Estamos com muita esperança que exista um planeta habitável grande em órbita de Alfa Cen A ou B”, comentou Olivier Guyon, cientista principal do Breakthrough Watch.

“Os seres humanos são exploradores naturais,” disse Yuri Milner, fundador das Iniciativas Breakthrough, “Está na altura de descobrirmos o que é que está para além do vale seguinte. Este telescópio permitir-nos-á espreitar para lá.”

Informações adicionais

Os dados da experiência NEAR encontram-se disponíveis ao público no arquivo do ESO sob o programa ID 2102.C-5011. Um grupo de todos os dados pré-processados e condensados estará disponível pouco depois da campanha terminar. Adicionalmente, PynPoint, a ferramenta de redução de dados para imagens de alto contraste baseada em Python, foi adaptada para processar os dados NEAR e será fornecida aos membros da comunidade astronómica que desejem usar os dados mas que não tenham as suas próprias ferramentas de redução de dados. https://pynpoint.readthedocs.io/en/latest/near.html

O Breakthrough Watch é um programa astronómico global que pretende identificar e caracterizar planetas em torno de estrelas próximas. O programa é levado a cabo por uma equipa internacional de especialistas em detecção e imagem de exoplanetas. https://breakthroughinitiatives.org/initiative/4

As Iniciativas Breakthrough são um conjunto de programas científicos e tecnológicos, fundados por Yuri Milner, que investigam a vida no Universo. Para além do Breakthrough Watch, existe também o Breakthrough Listen, a maior busca astronómica de sinais de vida inteligente para além da Terra, e o Breakthrough Starshot, a primeira tentativa significativa de conceber e desenvolver uma sonda espacial capaz de chegar a outra estrela. https://breakthroughinitiatives.org

Yuri Milner fundou o Grupo mail.ru em 1999 que, sob a sua liderança, se tornou numa das maiores companhias de internet da Europa. A companhia tornou-se pública em 2010 e Yuri fundou a DST Global para se focar em investimentos de internet globais. A DST Global tornou-se num dos maiores investidores do mundo em tecnologia e o seu portfólio incluiu algumas das companhias de internet mais proeminentes do mundo, tais como Facebook, Twitter, WhatsApp, Snapchat, Airbnb, Spotify, Alibaba, entre outras. Yuri vive com a sua família em Silicon Valley, EUA.

Yuri obteve um grau avançado em física teórica em 1985 e seguidamente fez investigação em teoria quântica de campos. Yuri e a sua esposa Julia juntaram-se a Sergey Brin, Priscilla Chan e Mark Zuckerberg, Pony Ma e Anne Wojcicki para fundarem os Prémios Breakthrough — os maiores prémios científicos do mundo, que reconhecem resultados importantes, essencialmente recentes, em Física Fundamental, Ciências da Vida e Matemática. Em Julho de 2015, juntamente com Stephen Hawking, Yuri lançou a iniciativa Breakthrough Listen, de 100 milhões de dólares, para revigorar a procura de inteligência extraterrestre no Universo, e em Abril de 2016 foi lançado o Breakthrough Starshot — um programa de investigação e engenharia, também de 100 milhões de dólares, que pretende desenvolver tecnologia para viagens interestelares. http://www.yurimilner.com

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação 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 e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

O Very Large Telescope do ESO (VLT) viu recentemente complementado o seu conjunto de instrumentos avançados com o novo instrumento modificado VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared). A 21 de Maio de 2019, o instrumento fez as suas primeiras observações desde as modificações, com o objetivo de ajudar a procurar planetas potencialmente habitáveis no sistema Alfa Centauri.

Links

• Resumo do NEAR na revista The Messenger
• Website das Iniciativas Breakthrough
• Ferramenta de redução de dados PynPoint

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1911, 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.