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21 de dezembro de 2024

Novos Algoritmos E Supercomputadores Geram Imagens Muito Mais Nítidas Do Universo

Com novos algoritmos e supercomputadores, foi criado um mapa de rádio incrivelmente detalhado do universo.

Esse mapa recém-criado é único além de ter quase tanto pixels como os mapas anteriores de todo o céu, os pesquisadores conseguiram resolver o problema de desfoque da radiação UV na nossa atmosfera, usando para isso um algoritmo especial capaz de corrigir a interferência.

Além disso foi preciso supercomputadores em Leiden e Amsterdã para poder rodar todos os dados disponíveis e construir o mapa.

Nessa primeira versão, apenas uma pequena parte do céu foi mostrada, mas a ideia é trazer todo o céu do norte para um foco bem mais nítido. O mapa ocupa uma área correspondente a 5 luas cheias no céu, esse mapa tem 7 bilhões de pixels e nele quase 2500 galáxias são visíveis de forma clara.

Para fazer o mapa, os pesquisadores usaram ondas de rádio captadas pelo Telescópio Internacional LOFAR, esse é um radiotelescópio composto por dezenas de milhares de antenas espalhadas por uma área na Europa ocupando um diâmetro de 2000 quilômetros.

Devido ao fato de ocupar uma área muito grande e de ter muitas antenas , o LOFAR pode enxergar a radiação com muitos detalhes, e com uma sensibilidade que permitiria que fosse possível detectar um telefone celular em Marte. Nós seres humanos só conseguimos ver esse tipo de mapa depois que é feita um tipo de tradução ou mapeamento das ondas de rádio e transformando assim a informação em imagem.

Mas nem tudo são flores com o LOFAR, ao tentar fazer imagens nítidas do universo, a radiação UV do Sol atrapalha e muito, isso meio que cria uma nebulosidade na nossa atmosfera, a atmosfera então perturba a as ondas de rádio e a imagem final não é muito nítida.

O algoritmo recentemente desenvolvido pelo instituto ASTRON corrige essa interferência da radiação em toda a área, e assim é possível focar e mapear todo o campo de visão disponível do LOFAR.

O algoritmo para fazer tal correção exige muito poder computacional, para isso foi usado o ALICE em Leiden e o SPIDER em Amsterdã, que foi criado justamente para lidar com a grande quantidade de dados.

Para fazer a correção do campo de visão do LOFAR foram necessárias 25 seções, cada uma delas cobria uma área do tamanho da Lua Cheia e o tempo computacional gasto foi de 7 dias por áreas.

Se fosse usado um único computador seriam necessários 175 dias para criar o mapa inteiro. Mas devido à infraestrutura em grande escala do SURF e ao seu poder de computação paralela, foram necessários apenas 7 dias. Isso quer dizer que agora existe uma maneira rápida de mapear todo o céu do hemisfério norte com um grande detalhe.

Esse mapeamento será muito importante para o estudo sobre a evolução dos buracos negros e das galáxias onde eles residem. Galáxias localizadas no universo primordial, eram pequenas demais para serem vistas em detalhe, agora, podem ser vistas de forma nítida, e o mais importante, milhares delas poderão ser vistas de forma detalhada.

Fonte:

https://www.universiteitleiden.nl/en/news/2022/01/the-universe-much-sharper-in-the-picture-with-new-algorithms-and-supercomputers

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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