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06 de fevereiro de 2019

Nos limites do Sistema Solar: a passagem da sonda New Horizons pelo asteroide “Última Thule”

Lançada em janeiro de 2006, a sonda New Horizons passou por Júpiter no ano seguinte, onde ganhou impulso gravitacional para chegar em Plutão, somente em julho de 2015. O objetivo da sonda foi estudar in situ, pela primeira vez na história, Plutão e seu sistema de luas. A missão foi um sucesso e mostrou coisas incríveis na superfície do planeta-anão, tais como montanhas de gelo com cerca de 4 km de altitude (o Everest tem pouco mais de 8 km) e uma área enorme de superfície plana com alta atividade de sublimação e condensação de nitrogênio (chamada de Sputinik platum). A New Horizons foi também capaz de medir a atmosfera de Plutão, além de observar canyons na sua maior lua, Caronte, com até de 9 km de profundidade e mais de 700 km de extensão (o Grand Canyon, nos Estados Unidos, possui apenas cerda de 1,8 km de profundidade e pouco menos de 450 km de extensão).

Após sua passagem por Plutão, a sonda se encaminhou para um outro asteroide, chamado 2014 MU69 e apelidado de “Última Thule” (nome de origem grega e latina que significa “além do universo conhecido”). Depois de mais de 4 anos de viagem (afinal, o objeto está a mais de 6,5 bilhões de quilômetros da Terra), no dia 1 de janeiro de 2019, pouco depois da virada do ano, a sonda passou por um pequeno asteroide (Figura 1) que já vinha intrigando os astrônomos desde sua descoberta em 2014 pelo telescópio espacial Hubble.

Figura 1: Ultima Thule visto pela New Horizons no dia 30 de dezembro de 2018 – 37 horas antes da máxima aproximação – a uma distância de aproximadamente 1,9 milhões de km. Cada pixel da imagem da esquerda representa cerca de 9,4 km. A imagem da direita é a mesma da esquerda com a aplicação de uma técnica de sobre-amostragem de pixel (divide-se cada pixel da imagem da esquerda em uma nova grade, por exemplo de 100×100 pixeis e faz-se um ajuste de um modelo para se obter uma melhor definição). Créditos da imagem: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Figura 2: Imagens sobrepostas da descoberta do Ultima Thule (destacado nos círculos) pelo telescópio espacial Hubble. Os dois objetos mais brilhantes ao fundo são 2 estrelas do campo que estão “corridas” (isto é, não são pontuais) porque o telescópio Hubble fez o acompanhamento do objeto, que está se movendo em relação às estrelas. Créditos da imagem: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Última Thule pertence ao cinturão de Kuiper, formado por asteroides além da órbita de Netuno. Ele é parte de uma classe do cinturão de Kuiper chamada “Clássico Frio”, de objetos com órbita quase circular e com baixa inclinação, indicando que sofreram pouca perturbação desde sua formação (que se acredita ter sido na mesma época da formação do Sistema Solar). Após sua descoberta, observações utilizando a técnica de ocultações estelares (quando usa-se a ocultação de uma estrela pelo asteroide para descrever suas características), indicavam que o asteroide poderia ser não apenas um, mas dois objetos “ligados” orbitando em torno de um ponto de gravidade em comum (chamado binário de contato).

O pesquisador Gustavo Benedetti Rossi, do Observatório Nacional/ LIneA, foi convidado por Marc Buie para participar do evento da NASA, devido ao trabalho desenvolvido por Gustavo no mestrado, de astrometria de Plutão, que ajudou no desenvolvimento de novas efemérides do planeta anão. Efemérides são conjuntos de dados que informam a posição e outras informações sobre um objeto em função do tempo. Esse trabalho, inclusive, levou a uma correção na “órbita” da New Horizons. O evento foi realizado na Universidade Johns Hopkins, nos EUA, e o pesquisador do ON acompanhou toda a expectativa da equipe (Figura 3). O evento contou com várias entrevistas e podcasts com a equipe científica, além da presença do astrofísico e guitarrista da banda Queen, Brian May, que também é simpatizante e apoiador da sonda. Além de participar, ele lançou um novo single (ouça aqui) em homenagem à sonda pouco antes das duas contagens regressivas para a virada do ano e para a passagem da sonda.

Figura 3: O pesquisador Gustavo Benedetti Rossi no evento da NASA realizado na Universidade Johns Hopkins nos EUA. Créditos da imagem: Gustavo B. Rossi

Após a passagem da sonda, o asteroide Ultima Thule tornou-se o objeto mais distante e mais primitivo já explorado por uma sonda. As imagens obtidas – que só chegaram à Terra pela manhã, quase 7 horas depois da passagem da New Horizons – revelaram suas características físicas: o Ultima Thule é realmente um binário de contato de tamanho total aproximado de 30km, com uma superfície com crateras de impacto de corpos menores e com os dois lóbulos quase idênticos de cor bastante avermelhada. Além disso, a sonda também procurou por satélites, presença de atmosfera, anel ou outros materiais (detritos restos de alguma colisão, por exemplo), mas não encontrou nada até agora. Entretanto, isso pode mudar, já que os dados completos da aproximação sonda demorarão mais de 15 meses para chegar até nós).

Astrônomos aguardam ansiosos para receber todos estes dados, que podem dar dicas importantes sobre a matéria inicial da formação do Sistema Solar, revelando quais eram as condições físicas nesta região quando ele se formou. As informações da sonda são peças fundamentais e complementam ainda mais as pesquisas realizadas pelo grupo de Sistema Solar do LIneA que, entre outros, fazem a caracterização destes objetos distantes com observações da Terra e também procuram contar como nosso sistema planetário se formou e evoluiu.

Figura 4: O astrofísico, guitarrista da banda Queen e simpatizante da New Horizons, Brian May, que esteve presente no evento e lançou uma música em homenagem à sonda. Créditos da imagem: Gustavo B. Rossi Figura 5: O Ultima Thule, em escala de cinza, visto pela câmera MVIC (Multicolor Visible Imaging Camera) da New Horizons quando a sonda estava aproximadamente a 6700 km de distância do objeto. Cada pixel tem uma resolução de 135 metros. Créditos da imagem: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

LIneA é um laboratório apoiado pelo Observatório Nacional (ON), Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), e pela Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), criado com a finalidade de dar suporte à participação brasileira em levantamentos astronômicos. O INCT do e-Universo também apoia brasileiros participantes de grandes levantamentos astronômicos, incluindo o LSST.




11 de janeiro de 2019

Dark Energy Survey completa missão de seis anos

O esforço dos cientistas para mapear uma parte do céu em detalhes sem precedentes está chegando ao fim, mas o trabalho para aprender mais sobre a expansão do universo está apenas começando. Depois de analisar em profundidade cerca de um quarto dos céus do sul durante seis anos e catalogar centenas de milhões de galáxias distantes, o Dark Energy Survey ( DES) terminou a coleta de dados no dia 9 de janeiro de 2019.

A pesquisa é uma colaboração internacional que começou a mapear uma área de 5.000 graus quadrados do céu em 31 de agosto de 2013, para buscar evidências de energia escura (a força misteriosa que está acelerando a expansão do universo). Usando a Dark Energy Camera ( DECam), uma câmera digital de 520 megapixels montada no telescópio Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano Cerro Tololo, no Chile (Figura 1), os cientistas do DES coletaram dados em 758 noites durante seis anos. Durante essas noites, eles registraram dados de quase 1 bilhão de galáxias que estão a bilhões de anos-luz da Terra. Mais de 400 cientistas de mais de 25 instituições em todo o mundo estiveram envolvidos no projeto, que é hospedado pelo Fermi National Accelerator Laboratory ( Fermilab), do Departamento de Energia dos EUA. O LIneA foi responsável pelo desenvolvimento e pela instalação do software de análise a tempo real da aquisição de dados da Dark Energy Camera (DECam).

Figura 1: Observatório Interamericano de Cerro Tololo, localizado em uma montanha próximo ao Vale de Elqui, no Chile.

DES continua sendo uma das pesquisas mais sensíveis e abrangentes de galáxias distantes já realizadas. O DES já lançou artigos com base em seu primeiro ano de dados, e os cientistas já estão mergulhando nas imagens catalogadas, procurando pistas sobre a natureza da energia escura. A colaboração do DES continua a divulgar resultados científicos de seus armazéns de dados. Os destaques dos anos anteriores incluem:

Centenas de cientistas foram chamados para trabalhar a câmera, e para organizar esse esforço o DES adotou alguns dos princípios dos experimentos de física de alta energia, nos quais todos os que trabalham no experimento estão envolvidos em sua operação de alguma forma.

Isso também proporcionou ao DES uma oportunidade educacional: os observadores mais experientes foram emparelhados com os inexperientes para o treinamento, e com o tempo passariam esse conhecimento para os observadores mais jovens. A estrutura organizacional do DES foi projetada para dar aos cientistas iniciantes valiosas oportunidades de progresso, desde workshops sobre a redação de propostas de pesquisa até comitês que revisam e editam pedidos de subsídio e emprego.

Dark Energy Camera permanecerá montada no telescópio em Cerro Tololo e continuará a ser um instrumento útil para colaborações científicas em todo o mundo. A colaboração do DES agora se concentrará na geração de novos resultados de seus seis anos de dados. Com uma era no fim, a próxima era do DES está apenas começando.

Figura 2: Imagens tiradas da Dark Energy Camera (DES). Créditos da imagem: Fermilab.

Dark Energy Survey é uma colaboração de mais de 400 cientistas de 26 instituições em sete países. A lista das instituições que financiaram os projetos do DES pode ser encontrada aqui. O DES-Brazil é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo) e pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.




03 de janeiro de 2019

Predição de ocultações estelares por objetos Troianos de Júpiter

No dia 14 de dezembro de 2018 o mestrando Matheus Morselli Gysi, bolsista do INCT do e-Universo e afiliado ao LIneA, defendeu sua tese na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), em Curitiba. Os objetivos do trabalho realizado foram a previsão de ocultações estelares por Troianos de Júpiter para uma futura caracterização física desses corpos e a busca por observações de Troianos obtidas por grandes levantamentos.

Figura 1: Da esquerda para a direita: Felipe Braga Ribas UTFPR/Orientador), Matheus Morselli, Rubens Machado (UTFPR) e Julio Camargo (ON). Créditos da imagem: Deisy Morselli.

A solução do problema restrito de três corpos, proposta por Joseph-Louis Lagrange em 1772, mostra a existência de cinco pontos de equilíbrio (sendo três dessas sempre instáveis e as outras duas regiões de equilíbrio estável dependendo da razão entre as massas), onde corpos menores podem orbitar um corpo central com semi-eixo maior similar ao de um corpo maior (Figura 2).

Figura 2: Regiões de equilíbrio de Lagrange. Créditos da imagem: Wikipédia.

Os corpos localizados nestas regiões são conhecidos como Troianos. Esses objetos, em especial os Troianos do planeta Júpiter (Figura 3), têm se mostrado importantes peças para a restrição dos modelos de formação e evolução dinâmica do Sistema Solar. Vários modelos de evolução dinâmica foram desenvolvidos nos últimos anos, sendo o modelo de Nice (Jumping Jupiter) o mais aceito pela comunidade científica. Esse modelo explica que os Troianos foram formados junto aos corpos do cinturão de Kuiper e, durante a migração das órbitas dos planetas gigantes, eles teriam sido capturados nessas regiões de equilíbrio. Atualmente, são conhecidos mais de 7 mil Troianos com órbitas determinadas. Entretanto, existem poucas informações a respeito das propriedades físicas desses corpos.

Figura 3: Órbita dos Troianos (pontos verdes) que co-orbitam Jupiter (ponto laranja). O ponto amarelo no centro é onde se encontra o Sol, seguido das órbitas dos planetas terrestres. Créditos da imagem: NASA.

Para realizar a caracterização desses objetos de forma precisa, propõe-se a utilização da técnica de ocultações estelares. Esse método consiste no registro do aparente bloqueio da luz de uma estrela, quando um corpo do sistema solar se interpõe entre a estrela e o observador (Figura 4). As ocultações estelares permitem a determinação de tamanhos e formas de objetos com precisão da ordem do quilômetro e, por consequência a derivação de outros parâmetros físicos como albedo e densidade. Além disso, é possível verificar a existência de anéis, satélites e atmosfera nesses pequenos corpos. Para se observar uma ocultação é necessário prever quando e onde esse evento ocorrerá. Nesse procedimento são comparadas as posições do objeto e da estrela ao longo do tempo, o que requer boas efemérides (posição relativa de um astro em função de um dado intervalo de tempo) do objeto e boa posição das estrelas.

Figura 4: Representação esquemática de uma ocultação estelar, onde um corpo opaco entra em frente a uma estrela criando uma região de sombra da estrela na Terra, por um certo intervalo de tempo, podendo determinar com precisão o tamanho e a forma do corpo. Créditos da imagem: IOP Science.

Neste trabalho, foi feita uma busca e seleção de objetos Troianos a partir do banco de dados de pequenos corpos do Sistema Solar localizados em apontamentos do Dark Energy Survey (DES). Destas imagens, através de astrometria, obteve-se novas posições, que foram usadas para a melhora de efemérides. Filtrando os apontamentos do DES, e incluindo os principais objetos conhecidos, foram selecionados um total de 54 Troianos de Júpiter. Desenvolveu-se uma ferramenta para o cálculo de predições de ocultações estelares, com a qual obteve-se aproximadamente 41 mil eventos entre março de 2018 e dezembro de 2020. Dois eventos envolvendo dois Troianos (Leucus e Ennomos) já foram detectados por colaboradores do grupo.

Figura 5: Forma circular obtida a partir da observação de uma ocultação pelo Troiano Ennomos no dia 4 de fevereiro de 2018. Créditos da imagem: Matheus Morselli.



21 de dezembro de 2018

Especialistas discutem resultados esperados de futuro megatelescópio

Workshop Sul-Americano em Cosmologia na era do LSST , evento organizado pelo ICTP-South American Institute for Fundamental Research , ocorreu entre os dias 17 e 21 de dezembro no campus da Unesp, em São Paulo recebendo pesquisadores do mundo inteiro para falar sobre os resultados esperados com o uso dos dados do LSST (Large Synoptic Survey Telescope – Grande Telescópio de Levantamento Sinóptico).

workshop tem como objetivo atrair especialistas em diferentes áreas da cosmologia observacional para discutir os desafios de projetos em andamento ou planejados, além de buscar aumentar a visibilidade e a participação da comunidade sul-americana em tais projetos. O evento é co-organizado com o Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) e é apoiado pelo INCT do e-Universo.

Localizado no Chile, o LSST é um telescópio com diâmetro de 8,4 metros que será capaz de mapear todo o céu visível a cada 3 dias e o início de suas operações está previsto para 2020. Após anos de estudo, a região de Cerro Pachón (Figura 1) foi escolhida para receber o equipamento por oferecer boas condições de tempo, bom número de número de noites claras por ano, padrões climáticos sazonais e qualidade de “nitidez” astronômica necessária.

Com os dados acumulados, cientistas irão explorar o Sistema Solar, descobrir novos fenômenos, estudar a estrutura de nossa galáxia, a formação e evolução de estruturas no Universo em função do tempo cósmico e determinar as propriedades da matéria e energia escura que permeiam o Universo. De acordo com os pesquisadores da colaboração LIneA, “o sistema será o mais poderoso coletor de luz no óptico e a velocidade das observações fornecerá aos astrônomos pela primeira vez uma visão dinâmica do Universo. Ao término de 10 anos o levantamento obterá informações para 37 bilhões de objetos, como estrelas e galáxias, explorando um volume do espaço sem precedentes.”

Figura 1: Imagem de Novembro de 2018 mostra a cúpula do megatelescópio em fase avançada de construção. Créditos da imagem: LSST.

Membros do LIneA apresentaram seus trabalhos no workshop, como Ricardo Ogando, Felipe Andrade-Oliveira, Antonino Troja e Henrique Xavier. Houve também uma sessão especial para discutir uma maior colaboração entre cientistas da América do Sul, tanto em teoria como em experimentos, para aproveitar melhor grandes projetos como o LSST e avançar o desenvolvimento científico local. O evento que ocorreu no auditório do IFT-UNESP, atraiu dezenas de cientistas (Figura 2). Para mais informações, acesse aqui.

Figura 2: Foto oficial do evento no ICTP-SAIFR. Crédito: ICTP-SAIFR

LIneA é um laboratório multiusuário apoiado pelo Observatório Nacional (ON), o Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC), e a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), que foi criado com a finalidade de dar suporte à participação brasileira em levantamentos astronômicos gerando grandes volumes de dados. O INCT do e-Universo também apoia brasileiros participantes de grandes levantamentos astronômicos, incluindo o LSST.




Previsão de eclipses estelares por pequenos corpos no Sistema Solar

Objetos Transnetunianos (TNOs, do inglês Trans-Neptunian Objects) girando ao redor do Sol a uma distância média superior à do planeta Netuno fazem parte dos pequenos corpos do Sistema Solar. O interessante destes objetos é que eles não foram muito influenciados pela radiação solar e, por isso, conservam suas propriedades físicas – que fornecem informações para desvendar a história e evolução do Sistema Solar exterior. Centauros é outra população de pequenos corpos que se encontra orbitando na região dos planetas gigantes. Acredita-se que eles e os TNOs compartilhem uma origem comum, e desta forma estudos dos Centauros podem revelar características gerais dos TNOs.

Observá-los com os telescópios atuais é uma tarefa difícil, devido ao fato desses corpos estarem muito distantes e possuírem um brilho leve (eles não possuem luz própria, apenas refletem a luz que recebem do Sol). Por essas razões, temos pouco conhecimento desses objetos. Segundo o Minor Planet Center (MPC), organização responsável por reunir dados observacionais para asteroides e cometas, até outubro de 2018 estavam registrados cerca 3 mil objetos entre TNOs e Centauros (menos de 0,5% do total de pequenos corpos conhecidos).

Através de observações de eclipses estelares, podemos determinar tamanhos e formas dos asteroides e detectar a presença de atmosferas e de anéis quando a Terra, um asteroide e uma estrela se apresentam alinhados no espaço. Para saber quando vai acontecer um eclipse e em que parte da Terra será possível observar esse evento (Figura 1), precisamos considerar principalmente dois fatores (além da posição do observador): as posições das estrelas e as órbitas dos asteroides.

Figura 1: Mapa da previsão de um eclipse, que mostra a trajetória da sombra resultante do evento (linhas azuis) que aconteceria na noite do 6 de novembro de 2019, e sua respectiva incerteza (linhas tracejadas vermelhas). Mostra-se também a localização de dois observatórios que poderiam observar esse evento: Observatório do Pico dos Dias (OPD), em Minas Gerais (Brasil), e Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), Chile. Créditos da imagem: Altair Ramos e Martin Banda.

Na Figura 2 é mostrado com maior detalhe o caminho da sombra nos países onde há telescópios que poderiam ser usados para observar esse eclipse.

Figura 2: Ampliação da região da passagem da sombra resultante do eclipse. Créditos da imagem: Altair Ramos e Martin Banda.

O catálogo Gaia fornece posições precisas de estrelas, mas as órbitas dos TNOs ainda precisam ser melhoradas para termos boas previsões de eclipses. Tendo em parte este contexto, o doutorando do Observatório Nacional, Martín Banda e colaboradores, desenvolveram um método para melhorar a determinação das órbitas dos TNOs. Essa metodologia consiste em identificar todos os asteroides do Sistema Solar nas imagens do Dark Energy Survey (DES), determinar posições precisas dos TNOs identificados e refinar suas respectivas órbitas. As órbitas melhoradas dos TNOs e Centauros, assim como as previsões de eclipses de estrelas por eles, estão disponíveis em órbitas e previsões.

Os resultados deste trabalho fazem parte do artigo do doutorando Martin Banda, do Observatório Nacional, e foram submetidos à revista Astronomical Journal para publicação. O trabalho é parte de um projeto apoiado pelo INCT do e-UniversoTrans-Neptunian Occultation Network ( TON), que consiste em desenvolver uma plataforma para estudos dos pequenos corpos do Sistema Solar usando a infraestrutura do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA). Este sistema poderá ser aplicado a outros levantamentos astronômicos, como o Large Synoptic Survey Telescope ( LSST), que espera obter posições precisas de dezenas de milhares de TNOs.




07 de dezembro de 2018

Estudo de pequenos corpos do Sistema Solar é apresentado em encontro do DES na Unicamp

Julio Camargo fazendo apresentação do trabalho

Grandes levantamentos astronômicos, como aquele da colaboração do Dark Energy Survey (DES), fornecem dados em grande quantidade que beneficiam estudos de diversas áreas da Astronomia. Grandes quantidades de dados impõem desafios: como guardá-los, como procurar neles o que nos interessa e como extrair deles o conhecimento desejado.

No encontro da colaboração do DES, realizado em Campinas, (de 3 a 7 de dezembro de 2018, na Unicamp), Julio Camargo (Observatório Nacional) apresentou os avanços no desenvolvimento do Portal de Pequenos Corpos do Sistema Solar (ver Figura 1). Trata-se de uma ferramenta que contempla todas as etapas para o estudo desses objetos a partir de ocultações estelares, desde a predição dos eventos de ocultação até a análise das curvas de luz oriundas desses eventos.

O portal está sendo desenvolvido por uma colaboração do time de TI do LIneA e os pesquisadores interessados – o objetivo é melhorar a eficiência do processo para o grande número de eventos esperado para o LSST. Um artigo contendo os principais resultados oriundos das ferramentas que compõem o Portal, em conjunto com a colaboração DES, recebeu um parecer favorável do periódico The Astronomical Journal, um importante meio de informação da comunidade de Astronomia.

Figura 1 – Imagem de uma tela inicial do Portal, associada à tarefa de mostrar ao astrônomo a região do céu (em vermelho no mapa) cujas imagens podem ser requisitadas para uso. No presente caso, a região do céu mostrada no mapa foi coberta por mais de 60.000 imagens. Crédito da imagem: LIneA

Brasileiros participam desta colaboração através do consórcio DES-Brazil, que por sua vez é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo) e pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.

 

 




06 de dezembro de 2018

Novos aglomerados de galáxias são apresentados no DES

Um algoritmo diferente do habitual para encontrar aglomerados de galáxias – e desenvolvido em nosso laboratório – foi apresentado nessa quarta-feira na reunião do Dark Energy Survey ( DES) que está acontecendo na Unicamp.

Aglomerados de galáxias são, como o nome diz, regiões no universo que tendem a concentrar mais galáxias que o normal. São as maiores estruturas gravitacionalmente ligadas do universo e, em geral, suas galáxias possuem uma população de estrelas mais velhas, o que se traduz em uma cor mais avermelhada. Diferentemente, estrelas muito jovens – luminosas e quentes – são mais azuis, como em nossa galáxia espiral – a Via Láctea.

Essa propriedade dos aglomerados, de apresentarem galáxias com uma cor mais avermelhada, é usada por vários algoritmos para identifica-los. O problema é que na medida em que exploramos o universo distante – e mais jovem, essa concentração de galáxias vermelhas tende a ser substituída por galáxias mais jovens e azuladas, e assim o algoritmo perde a capacidade de encontrar aglomerados.

É aí que entra o WAzP, um algoritmo desenvolvido pela consórcio DES-Brazil, que ao invés de usar cores das galáxias, usa o redshift fotométrico para indicar a distância desses objetos e assim resolver problemas de projeção, quando aglomerados numa mesma linha de visada podem ser confundidos. O trabalho com o WAzP foi apresentado pelo pós-doutorando Michel Aguena ( INCT do e-Universo) com resultados referentes a identificação de aglomerados utilizando os dados selecionados até o terceiro ano de observação. Um exemplo de aglomerado à meia distância da amostra pode ser visto na Figura 2. Os resultados utilizando os dados do primeiro e terceiro ano, assim como simulações numéricas, serão incluídos em artigos atualmente em preparação.

Figura 1 – Michel Aguena apresentando plenária sobre cosmologia com aglomerados de galáxias usando o código WAZP. Crédito da imagem: R. Ogando.
Figura 2 – Aglomerado à distância intermediária, encontrado pelo WAZP. Note a aglomeração de galáxias mais avermelhadas. Crédito da imagem: DES, obtida via Target Viewer desenvolvido pelo LIneA

Brasileiros participam desta colaboração através do consórcio DES-Brazil, que por sua vez é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo ( INCT do e-Universo) e pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia ( LIneA). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.




A energia escura: ou vai ou racha

A reunião internacional da colaboração Dark Energy Survey (DES) está acontecendo pela segunda vez no Brasil, desta vez na Unicamp. Com a coordenação geral de Flávia Sobreira, o encontro reune cerca de 100 pessoas onde os resultados mais recentes e perspectivas para o futuro são apresentados.

O DES estuda a Energia Escura através de 4 medidas diferentes: a distribuição de galáxias no universo, a distorção gravitacional na forma de galáxias, observações de supernovas (SN) de um tipo especial (tipo Ia) que permite medidas precisas de suas distâncias e a quantidade de aglomerados de galáxias de diferentes massas. Até 1 mês atrás, os resultados cosmológicos do DES usavam apenas as duas primeiras medidas. O grande destaque dessa reunião foi a apresentação dos primeiros resultados envolvendo SNIa, descritos em 9 trabalhos divulgados em novembro. Usando dados de 3 anos de observações, 207 novas supernovas do tipo Ia foram descobertas e seus redshifts foram medidos com precisão por outros experimentos.

A Figura 1 apresenta um diagrama do brilho das SNIa para diferentes redshfits, o que é equivalente a distância das mesmas. As diferentes linhas representam previsões para diferentes valores da quantidade de energia escura no universo. Essas observações foram combinadas com as medidas já realizadas resultando em fortes vínculos nos possíveis modelos de energia escura. Até o momento o modelo mais simples de energia escura, o da constante cosmológica e denominado LCDM, passa por todos os testes. No entanto, algumas pequenas inconsistências ainda persistem. Caso essas inconsistências aumentem com a análise de novos dados, o modelo pode ser falsificado. Como disse Scott Dodelson, coordenador científico do DES, 2019 pode ser o ano no qual LCDM pode rachar, o que seria uma revolução em nosso conhecimento acerca do universo.

Figura 1 – Diagrama de brilho das SNIa para diferentes redshifts. Crédito da imagem: Abbott et al. 2018.

Brasileiros participam desta colaboração através do consórcio DES-Brazil, que por sua vez é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo) e pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.




05 de dezembro de 2018

Nem só de energia escura trata o levantamento DES

Figura 1 – Adriano fazendo a apresentação dos trabalhos do grupo de estudos da Via Láctea. Créditos da imagem: M. Maia.

No primeiro dia da reunião da colaboração Dark Energy Survey ( DES), em Campinas, foram apresentados alguns resultados sobre estudos da Via Láctea, na reunião plenária. Adriano Pieres (LIneA) fez uma resenha dos recentes trabalhos desenvolvidos por seus colegas, em nome do grupo de trabalho científico sobre a Via Láctea.

Dentre os vários resultados obtidos por este grupo, destacamos:

  • A caracterização dos componentes das estrelas da Via-Láctea que foram observadas pelo DES. Após um longo período de desenvolvimento de ferramental para análise, finalmente os resultados foram alcançados e apresentados à colaboração (Figura 2). O resultado foi a identificação de novas estruturas resultantes de ruptura de aglomerados de estrelas e de galáxias satélites por efeitos de forças de maré.
  • O conjunto de estrelas variáveis RR Lyrae, mapeadas pelo DES. Determinação do período de variabilidade de luminosidade de estrelas variáveis com dados pouco amostrados (na verdade não destinados a esta finalidade), mas que podem ajudar a mapear concentrações de estrelas localizadas no halo da Via Láctea.
  • Os corpos celestes conhecidos como Anãs Marrons, dentro da área do DES. Eles não são estrelas, pois não sustentam reações nucleares de fusão e devem ser um dos corpos mais numerosos do Universo. A distribuição destes objetos é pouco conhecida nas vizinhanças do Sol, e o conjunto total destes corpos celestes classificados como “anãs marrons” representa a maior classificação deste tipo já feita em um levantamento astronômico;
Figura 2 – Representação de um mapa de densidade de estrelas, sendo que os dados do DES foram subtraídos do modelo. Regiões com distribuição de estrelas acima da média (em vermelho) acabam sendo ressaltadas, e algumas delas recebem nomes. Crédito da imagem: A. Pieres.

Brasileiros participam desta colaboração através do consórcio DES-Brazil, que por sua vez é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo ( INCT do e-Universo) e pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia ( LIneA). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações (MCTIC); Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); e Financiadora de Estudos e Projetos (Finep).

 

 




03 de dezembro de 2018

Reunião da colaboração Dark Energy Survey no Brasil

Na semana de 3-7 de dezembro realiza-se, na Universidade de Campinas, a reunião semestral da colaboração Dark Energy Survey (DES). Este evento reúne os participantes deste levantamento que está encerrando a fase de observações e deve iniciar em breve as análises evolvendo a combinação das imagens obtidas nos últimos 5 anos pela DECam instalada no telescópio Blanco de 4 metros do observatório de Cerro Tololo, Chile.

Hoje pela manhã foi realizada a abertura do evento com as boas-vindas dadas pela presidente do comitê organizador da reunião Flavia Sobreira, pelo representante da Universidade Estadual de Campinas, o professor Pascoal Pagliuso, e pelo diretor do levantamento DES, Richard Kron (ver Figura 1). A principal notícia para a audiência é a de que as observações do levantamento se encerram oficialmente em 9 de Janeiro. As primeiras análises utilizando este material serão reportadas ao longo da semana. Traremos ao público alguns dos resultados científicos obtidos até o momento.

Brasileiros participam desta colaboração através do consórcio DES-Brazil que por sua vez é apoiado pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo) e pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA). O LIneA é apoiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação, e Comunicações; Fundação Carlos Chagas de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; e Financiadora de Estudos e Projetos.

Figura 1- Boas-vindas dadas por Flavia Sobreira (Unicamp), Pascoal Pagliuso (Unicamp) e Rivhard Kron (DES) no início da semana de trabalhos da colaboração DES. Crédito das imagens: M. Maia.