Uma bela imagem da M31 capturada pela Hyper Suprime-Cam (HSC) do Telescópio Subaru mostra frutos de uma colaboração internacional e da sofisticação tecnológica alinhada com a ciência de ponta. Além disso, para fornecer informações sobre uma galáxia próxima que lembra a nossa, essa imagem demonstra a capacidade do HSC de dar ao Telescópio Subaru a intenção de produzir uma pesquisa de grande escala do universo. A combinação de um grande espelho, um amplo campo de visão e um imageamento nítido e claro representam um grande passo numa nova era da astronomia observacional e contribuirá para responder questões sobre a natureza da energia e da matéria escura. Essa imagem também marca outro estágio de sucesso no processo de comissionamento do HSC, que envolve checar todas as capacidades do HSC antes de tudo estar pronto para uso.
A primeira bela imagem da M31 feita pelo HSC nos responde uma questão: O HSC realmente entrega o que prometeu em termos de qualidade de imagem? Pelo que podemos observar a resposta é sim, graças aos detalhes e a alta resolução que a nova câmera é capaz de registrar. A imagem indica por que esse poderoso instrumento é único dentro do domínio das atuais tecnologias de observação, permitindo imagens de alta resolução de observações feitas com um grande espelho primário de 8.2 metros e de um grande campo de visão de 1.5 graus.
A M31, também conhecida como Galáxia de Andrômeda, é a grande galáxia espiral mais próxima da nossa galáxia, a 2.5 milhões de anos-luz de distância da Terra. Ela é um dos objetos mais brilhantes listados no catálogo Messier e tem chamado a atenção de observadores desde 964 d.C., quando o astrônomo persa al-Sufi escreveu sobre ela. Messier a catalogou como M31 em 1764, 800 anos depois, e desde então ela continua a intrigar os astrônomos e o público em geral. Ela pode ser observada a olho nu em noites sem Lua, mesmo em áreas com uma moderada poluição luminosa. Os astrônomos encontraram nela um interesse especial, pois essa galáxia é muito parecida com a Via Láctea e pode assim fornecer informações cruciais sobre como a nossa própria galáxia se formou. Como o centro galáctico é visível, é possível investigar como a formação de estrelas varia com relação à distância ao centro da galáxia. De particular interesse na imagem do HSC está o fato dela ter uma alta qualidade de resolução constante dos objetos localizados através do frame, o que supera claramente a imagem de alta resolução anterior feita da Galáxia de Andrômeda usando a Subaru Prime Focus Camera em 2001. Embora o campo de visão da HSC seja sete vezes maior do que a sua câmera anterior, a Suprime-cam, não existe degradação de resolução nas bordas da imagem.
A imagem da HSC da M31 dá evidências tangíveis de feições que os desenvolvedores da HSC tinham visionado em 2002, quando os astrônomos no Telescópio Subaru tentaram antecipar a demanda futura da pesquisa relacionada com a cosmologia e ver que a tecnologia disponível na época não poderia dar conta. Eles então estabeleceram o projeto da HSC em 2008 e conseguiram colaboração dos maiores parceiros de pesquisa – National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ Japan), Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, Japan, de 2007), a School of Science na University of Tokyo (Japan), KEK (High Energy Accelerator Research Organization, Japan), Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA, Taiwan, de 2005), Princeton University (U.S.A., de 2007) – além de contar com o apoio de grandes empresas como Hamamatsu Photonics K.K., Canon Inc., e Mitsubishi Electric Corporation.
A cooperação de tantas instituições e organizações resultaram na execução completa e na instalação dos maiores componentes da HSC (116 CCDs, o sete, lentes de alta qualidade óptica do corretor de campo vasto num inovador barril de lente de cerâmica e a unidade de foco primário), no Telescópio Subaru entre os dias 16 e 17 de Agosto de 2012. Os cientistas na Universidade de Princeton trabalharam bem próximos com os colegas japoneses no NAOJ e no Kavli IPMU nas redes de programas que estão analisando terabytes de dados brutos, que não somente geram belas imagens mas também fornecem informações precisas sobre o brilho, a posição e a forma de cada galáxia e estrela observada.
O filtro mais recente instalado, chamado de FEU é outro exemplo do fruto da colaboração internacional. A ASIAA (Taiwan) recebeu valiosa entrada do NAOJ sobre o conceito geral da unidade, seus requisitos, e a definição da interface com a câmera. Reuniões regulares entre os parceiros a cada poucos meses melhoraram o desenvolvimento da unidade. A ASIAA e seu parceiro doméstico a Aeronautical Systems Research Division do Chung-Shan Institute of Science and Technology de Taiwan, ou ASRD, desenvolveu e entregou a unidade. Como resultado desses esforços combinados, o FEU completo estava pronto para ser usado pela HSC para a observação da M31. A unidade possui seis filtros e pode posicionar um deles no caminho óptico. Durante o processo de troca, um sistema motorizado opera trocando os filtros. A operação do FEU é totalmente automatizada, e pode completar uma troca completa de filtros em 14 minutos, um tempo relativamente curto para a pesada e sofisticada tecnologia. Os filtros da HSC no FEU ajudam a implementação dos objetivos científicos da HSC fornecendo dados multicoloridos.
O Dr. Satoshi Miyazaki, diretor do Projeto HSC, expressou sua profunda satisfação com o alto desempenho da HSC, que mostra o papel significante que ela terá como ferramenta para realizar os objetivos científicos visionados no seu desenvolvimento. “A nítida resolução na imagem atual argumenta a favor das capacidades do instrumento para capturar lentes fracas, que é o objetivo central da HSC de pesquisar os parâmetros e as propriedades da matéria e da energia escura no universo, bem como explorar as causas da aceleração e da expansão do universo. Em essência, isso significa uma expansão das aplicações que derivam da capacidade do instrumento em fazer com que objetos quase que invisíveis, distantes e apagados, tornem-se visíveis e trazer a matéria e a energia escura para a arena da identificação e da investigação científica. O desenho da HSC facilita essa tarefa com uma velocidade maior de busca e com a expansão da cobertura, enquanto mantém qualidade equivalente à Suprime Cam”.
O Dr. Masahiro Takada (Kavli IPMU), o presidente do grupo de trabalho científico da HSC, afirmou com entusiasmo quanto o desempenho da HSC expande o potencial de pesquisa científica. “A primeira imagem feita com a HSC é realmente animadora. Nós podemos agora começar algo que esperamos a muito tempo, a maior pesquisa já realizada em galáxias para entender a história evolucionária e o destino da expansão do universo. Um censo cósmico, ou seja, uma pesquisa de imageamento de grande escala de cada galáxia sobre um ângulo vasto e sólido no céu e com profundidade suficiente para pesquisar o universo distante, incluirá a medida detalhada de centenas de milhões de formas de galáxias e acessos aos efeitos da lente gravitacional. Esses dados permitirão que os cientistas possam mapear a distribuição da matéria escura, restringir a natureza da energia escura, e pesquisar por galáxias bebês que acabaram de nascer no universo”.
Os astrônomos têm sonhado com o fato de serem capazes de imagear bilhões de galáxias através do céu. Como a HSC passou por um longo caminho de testes com sucesso e demonstrou suas capacidades, esse sonho está muito perto de se tornar realidade.
Fonte:
http://www.naoj.org/Topics/2013/07/30/index.html
