Imagens do levantamento Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) são disponibilizadas

15 de julho de 2019 | LIneA

Foram necessários três levantamentos do céu – realizados em telescópios em dois continentes, cobrindo um terço do céu visível e exigindo quase mil noites de observação – para se preparar para um novo projeto que criará o maior mapa 3D das galáxias do universo e obterá novos insights sobre sua expansão acelerada. Esse projeto do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) explorará esta expansão do universo, impulsionada por uma misteriosa propriedade conhecida como energia escura, em grande detalhe. As pesquisas, encerradas em março, acumularam mais de 1 bilhão de galáxias e são essenciais na seleção de objetos celestes para serem alvos do DESI.

O último lote de dados de imagem dessas pesquisas, conhecido como DR8, lançado publicamente dia 30 de maio, e uma ferramenta on-line do Sky Viewer  fornece um tour virtual (Figura 1) desses dados. Os cientistas selecionarão cerca de 33 milhões de galáxias e 2,4 milhões de quasares do maior conjunto de objetos fotografados nas três pesquisas. Os quasares são os objetos mais brilhantes do universo e acredita-se que eles contêm buracos negros supermassivos. O DESI irá direcionar estes objetos selecionados para várias medições após o início das observações espectroscópicas, programadas para este ano. Em 2018 já tinham sido realizadas simulações com o espectrógrafo do projeto DESI (confira a notícia na íntegra).

Figura 1: Captura de tela que mostra uma pequena região do céu nas proximidades da galáxia UGC 10041 com imagens da Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS). Créditos da imagem: Dustin Lang / Universidade de Toronto.

Além disso, o DESI medirá vários comprimentos de onda diferentes (conhecidos como espectro) de um conjunto selecionado de galáxias, e tais medições fornecerão detalhes sobre sua distância e velocidade em relação a Terra. Uma coleção de 5 mil robôs giratórios apontará para conjuntos de objetos celestes pré-selecionados para coletar sua luz (veja um vídeo) e dividir em cores diferentes, usando uma série de dispositivos chamados espectrógrafos.

Os três levantamentos de imagens para o DESI incluem:

  • Mayall z-band Legacy Survey (MzLS), realizado no Telescópio Mayall no Observatório Nacional Kitt Peak da National Science Foundation (NSF), perto de Tucson, Arizona, durante 401 noites.
  • Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS) no Telescópio Victor Blanco no Observatório Interamericano Cerro Tololo da NSF no Chile, que durou 204 noites.
  • Beijing-Arizona Sky Survey (BASS), que usou o telescópio Bok do Observatório Steward no Observatório Nacional Kitt Peak e durou 375 noites.

O cientista David Schlegel, do Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), do Departamento de Energia dos Estados Unidos, disse que equipes de pesquisa no local serviram como uma espécie de função de “salva-vidas”. “Quando algo dava errado, eles estavam lá para consertar – para manter os olhos no céu”, e os pesquisadores trabalhando remotamente também ajudaram na solução de problemas.

Um novo software projetado para os levantamentos do DESI e equipamentos de posicionamento precisos nos telescópios ajudou a automatizar o processo de captura de imagens, definindo o tempo de exposição e filtros e compensando distorções atmosféricas e outros fatores que podem afetar a qualidade de imagem. Durante uma noite produtiva, era comum produzir cerca de 150 a 200 imagens para o levantamento do DECaLS.

Os dados das pesquisas foram encaminhados para computadores do National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) do Berkeley Lab, que será o principal depósito de dados do DESI. Segundo o cientista Arjun Dey, mais de 100 pesquisadores participaram de turnos noturnos para realizar as pesquisas. Dey serviu como um cientista líder para a pesquisa MzLS e um cientista co-líder na pesquisa DECaLS com Schlegel. “Estamos construindo um mapa detalhado do universo e medindo sua história de expansão nos últimos 10 a 12 bilhões de anos”, disse Dey. Ele ainda afirmou que o experimento DESI representa o mais detalhado experimento de cartografia cósmica realizado até hoje. Embora a imagem tenha sido realizada para o projeto DESI, os dados estão disponíveis publicamente para que todos possam aproveitar o céu e explorar o cosmos.

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 LIneA e o INCT do e-Universo também apoiam brasileiros participantes de grandes levantamentos astronômicos, como o projeto DESI, o DES e o LSST.

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