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Astronomia

MOONS: Ciência e tecnologia portuguesas já observam o universo com os seus mil olhos

MOONS: Ciência e tecnologia portuguesas já observam o universo com os seus mil olhos

O MOONS, o novo espectrógrafo instalado no Very Large Telescope (VLT) no Chile, registou com sucesso a sua "Primeira Luz", contando com uma forte contribuição do IA e da Ciências ULisboa.

O que é o MOONS e o marco da "Primeira Luz" no Atacama

O MOONS (Multi-Object Optical and Near-infrared Spectrograph), o mais recente e ambicioso instrumento instalado no Very Large Telescope (VLT), no Observatório do Paranal, situado no Deserto do Atacama, no Chile, registou com sucesso a sua "Primeira Luz". Em astronomia, o termo "Primeira Luz" designa a primeira observação realizada por um instrumento após a sua instalação, marcando o início da sua vida operacional no espaço ou, neste caso, num dos mais potentes telescópios terrestres do mundo.

Instalado a mais de 2600 metros de altitude, este espectrógrafo conta com uma participação fundamental portuguesa. O projeto envolveu especialistas do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), que foram responsáveis pelo desenvolvimento de componentes tecnológicos e científicos vitais para o funcionamento do instrumento.

Mil olhos robóticos para o céu

Uma das características mais impressionantes do MOONS é o seu sistema de captação. O instrumento opera com 1000 fibras óticas controladas de maneira robótica, que funcionam como "mil olhos" apontados ao firmamento. Estas fibras são capazes de se posicionar de forma autónoma com uma precisão micrométrica sobre os alvos celestes. Esta tecnologia permite que o MOONS, acoplado a um telescópio de 8 metros, observe cerca de 1000 alvos astronómicos em simultâneo, uma capacidade inédita para esta classe de telescópios.

A contribuição decisiva da ciência e tecnologia portuguesas

O sucesso do MOONS é também um sucesso para a engenharia e investigação nacional. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa) estiveram na linha da frente deste desenvolvimento ao longo de quase duas décadas.

Alexandre Cabral, investigador do IA e de Ciências ULisboa, destaca a relevância deste momento: "Esta primeira luz constitui um feito marcante para a instrumentação astronómica a nível mundial e representa, sem dúvida, um momento histórico para a instrumentação astronómica em Portugal". O investigador sublinha ainda o esforço temporal envolvido: "O MOONS foi um dos maiores desafios que enfrentámos. Este momento representa o culminar de 16 anos de trabalho, desde os primeiros esboços do conceito do instrumento até à sua chegada à primeira luz."

Por que o infravermelho é a chave para o sucesso do MOONS?

Uma das maiores vantagens competitivas do MOONS reside na sua sensibilidade ao infravermelho próximo. Mas por que é que isto é tão importante para os astrónomos? Existem duas razões principais explicadas pelos especialistas do IA e Ciências ULisboa:

  • Penetração na poeira cósmica: O centro da nossa galáxia, a Via Láctea, está muitas vezes obscurecido por nuvens densas de poeira que bloqueiam a luz visível. O infravermelho consegue atravessar estas barreiras, permitindo analisar a luz de milhões de estrelas que, de outra forma, permaneceriam invisíveis.
  • Efeito de Redshift: Devido à expansão do Universo, a luz emitida por galáxias muito distantes sofre um desvio para o vermelho (redshift), deslocando-se para o espetro do infravermelho. O MOONS é a ferramenta ideal para captar esta luz de objetos que se formaram há milhares de milhões de anos.

Mapeamento 3D do Universo

Graças a esta tecnologia, o MOONS permitirá mapear em 3D a distribuição de estrelas e galáxias a distâncias impressionantes. Na nossa própria galáxia, o alcance chega aos 40 mil anos-luz; no entanto, o seu olhar estende-se muito além, alcançando o Universo distante a mais de 13 mil milhões de anos-luz.

Um gigante tecnológico: O crióstato e o azoto líquido

Para conseguir observar no infravermelho sem interferências, o MOONS precisa de ser mantido a temperaturas extremamente baixas. Para isso, utiliza um dos maiores crióstatos alguma vez construídos para um telescópio de solo. Este sistema é arrefecido por 5000 litros de azoto líquido, mantendo o instrumento a temperaturas controladas entre os -143 °C e os -233 °C.

O crióstato é essencial porque qualquer calor emitido pelo próprio instrumento geraria radiação infravermelha, o que "encandearia" os sensores e impediria a observação dos sinais ténues vindos do espaço profundo.

Desvendar a história das galáxias e da Via Láctea

José Afonso, investigador do IA e de Ciências ULisboa e co-Investigador Principal do MOONS, detalha as expectativas científicas: "O MOONS vai permitir-nos obter espectros de alta qualidade para milhões de galáxias ao longo de praticamente toda a história do Universo - desde as galáxias mais próximas, incluindo a nossa própria Via Láctea, até às primeiras que se formaram, poucas centenas de milhões de anos após o Big Bang."

Este projeto visa responder a questões fundamentais sobre a evolução do cosmos. "Com o MOONS esperamos finalmente compreender o que levou ao auge da atividade das galáxias, há cerca de 10 mil milhões de anos, e o que motivou o seu declínio acentuado na história mais recente", acrescenta José Afonso. Durante os seus dez anos de operação previstos, o instrumento deverá recolher dados de cerca de dez milhões de objetos astronómicos, complementando missões espaciais como a Gaia (da Agência Espacial Europeia - ESA) e o futuro Vera C. Rubin Observatory.

Perguntas Frequentes

O que é um espectrógrafo como o MOONS?

Um espectrógrafo é um instrumento que decompõe a luz captada por um telescópio nas suas diferentes cores ou comprimentos de onda, criando um espetro. Isto permite aos cientistas determinar a composição química, a temperatura, a distância e o movimento dos objetos celestes.

Qual foi o papel exato de Portugal no projeto MOONS?

Portugal, através do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), participou tanto no desenvolvimento científico como tecnológico, incluindo a criação de componentes fundamentais do instrumento e a liderança de equipas de investigação.

Onde está localizado o instrumento MOONS?

O MOONS está instalado no Very Large Telescope (VLT), que se localiza no Observatório do Paranal, no Deserto do Atacama, no Chile, a uma altitude superior a 2600 metros, um dos melhores locais do mundo para observação astronómica devido à limpeza e estabilidade da atmosfera.

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