Telescópios – por Carla Chambel | 1 minuto de Astronomia

Paula Teixeira; (ESO)

O telescópio é um instrumento que mudou de uma forma fundamental a percepção que a Humanidade tem do Universo. Antes da sua invenção, estávamos limitados a observar o céu a olho nu e como tal apenas podíamos descobrir uma pequeníssima fracção do Universo. O olho humano consegue ver a Lua, alguns planetas do nosso Sistema Solar (Mercúrio, Vénus, Marte, Júpiter, e Saturno), estrelas cadentes, cometas, aproximadamente 2000 estrelas e uma banda difusa de luz conhecida como a Via Láctea. Na Via Láctea era possível ainda ver “manchas escuras” e os aborígenes da Austrália representaram muitas destas manchas nas suas gravuras e pinturas. Muito raramente, era também possível observar o aparecimento temporário de uma “estrela nova”. Existem vários casos documentados deste tipo de fenómeno: em 1006 a “estrela nova” observada e registada na China, Egipto, Europa e América do Norte; em 1054 registada pela civilização Chinesa; em 1572 registada pelo astrónomo Dinamarquês Tycho Brahe; e em 1604 registada pelo astrónomo Polaco Johannes Kepler. Para quem vivesse no Hemisfério Sul, era possível observar a olho nu duas manchas de luz difusas, conhecidas como as Nuvens de Magalhães.

Apesar de podermos observar vários astros e fenómenos a olho nu, não era possível saber a que distância estavam situados estes objectos, quais as suas dimensões físicas, quais as suas massas nem quais as suas composições químicas. De igual modo, não tínhamos ideia de como se formaram nem como evoluem… O que era a Via Láctea, e as suas manchas escuras? O que eram as Nuvens de Magalhães? Os cometas, e as “estrelas novas”? Nos últimos 400 anos, o uso do telescópio tem vindo a ajudar a desvendar o Universo em que vivemos, esclarecendo estas e muitas outras questões. Hoje em, dia sabemos que a Via Láctea é a nossa Galáxia, que as manchas escuras são nuvens de gás e poeira onde as estrelas nascem que as Nuvens de Magalhães são duas galáxias vizinhas. Também sabemos que as “estrelas novas”, ou supernovas, ocorrem quando estrelas massivas morrem numa explosão cataclísmica. Poder ver 2 000 estrelas a olho nu pode parecer muito, mas com os telescópios actuais nós podemos observar 1 000 000 000 estrelas! Ainda assim, este número enorme corresponde a apenas 1% das estrelas da Via Láctea…

O uso telescópio tem expandido a nossa visão cósmica de uma forma estrondosa: com este instrumento já detectámos mais de 300 planetas que orbitam em torno de outras estrelas e os astrónomos estão presentemente a tentar descobrir se alguns desses planetas é como a Terra, capaz de sustentar vida e, quem sabe, até vida inteligente. O telescópio é igualmente uma máquina do tempo, pois permite-nos observar fenómenos astronómicos que decorreram há mais de 13 mil milhões de anos atrás!

Os telescópios têm evoluído bastante ao longo dos tempos. O primeiro exemplar foi a humilde luneta de Galileu Galilei, composta por duas lentes de vidro; este modelo é designado por telescópio refractor. O físico e matemático Isaac Newton descobriu que a utilização de um espelho curvo em conjunto com lentes melhorava de forma substancial a qualidade da imagem obtida, inventando desta forma o telescópio reflector em 1668. Para além de melhorar a qualidade da imagem, o telescópio reflector era um modelo de fabrico menos dispendioso, pelo que a utilização de espelhos também veio facilitar a construção de telescópios de maior dimensão. O tamanho do telescópio é bastante importante, pois quanto maior a superfície colectora de luz (neste caso, quanto maior é o espelho), maior é a capacidade de observar objectos mais pequenos e ténues e mais distantes.

Com excepção das missões espaciais de exploração do nosso sistema Solar (e de detectores subterrâneos de neutrinos), toda a informação empírica astronómica provem de radiação electromagnética. Existem telescópios especializados para cada regime do espectro electromagnético: rádio, submilimétrico, infravermelho, visível, ultra-violeta, raios-X e raios Gama. Os telescópios mencionados até agora operam no regime espectral visível. Foram primeiro desenvolvidos porque o olho humano está optimizado para funcionar também nesse regime. A atmosfera terrestre é uma espécie de cobertor que ajuda a sustentar e proteger a vida no nosso planeta. Infelizmente (ou felizmente!) a nossa atmosfera absorve muita da radiação electromagnética proveniente do espaço. Existem “janelas atmosféricas”, em que a maior parte da radiação de determinada frequência chega à superfície terrestre: essas janelas correspondem aos regimes espectrais visível e rádio. É também por essa razão que muitos dos telescópios terrestres são ópticos. Muitos observatórios ópticos estão localizados a grande altitude e em climas secos, onde as condições atmosféricas são mais propícias a observações astronómicas.

Exemplos deste tipo de telescópios são os quatro VLT (Very Large Telescope) do Observatório Europeu do Sul (ESO); os seus espelhos primários têm 8 metros de diâmetro e estes telescópios estão situados no deserto do Atacama no Chile, a uma altitude de 2660 metros.

O segundo tipo de telescópio a ser desenvolvido foi o rádio telescópio. Em 1931 Karl Jansky, um engenheiro da companhia telefónica Norte-Americana Bell, descobriu que o ruído (ou estática) que a sua antena estava a detectar tinha origens astronómicas, nomeadamente, que a radiação era mais intensa na direcção do centro da Galáxia. Com esta descoberta abriu-se uma nova área de investigação em Astronomia e hoje existem rádio telescópios de várias dimensões espalhados pelo globo, como por exemplo a antena do observatório de Arecibo, em Porto Rico de 305 metros de diâmetro. Existem ainda antenas que funcionam em conjunto, simulando uma antena única de grandes dimensões, usando a técnica chamada interferometria. Um exemplo é o famoso interferómetro Very Large Array (VLA), situado no estado Novo México, nos EUA, que é constituído por 27 antenas de 25 metros de diâmetro cada.

Hoje em dia existem telescópios que observam nos regimes espectrais do infravermelho, ultra-violeta, raios-X e raios Gama, mas como já foi explicado, a nossa atmosfera absorve radiação destes regimes espectrais. Por esta razão, telescópios deste tipo são postos em órbita em torno da Terra (ou do Sol). Já foram lançados para o espaço muitos telescópios, mas o mais bem sucedido é o telescópio espacial Hubble, que funciona no regime espectral visível. Não existe nenhuma área na Astronomia em que o Hubble não tenha dado uma contribuição significativa!

O futuro advinha-se bastante promissor para a Astronomia. Existem vários projectos de grande envergadura que irão revelar mais segredos cósmicos. Um destes projectos é o interferómetro submilimétrico ALMA, que está neste momento a ser construído no norte do deserto do Atacama, Chile. Por ser um projecto bastante ambicioso e dispendioso, é uma parceria entre o ESO e organizações nacionais dos EUA e Japão. No regime óptico, estão a ser planeados telescópios cujos espelhos primários têm entre 20 e 42 metros de diâmetro.

Avançamos bastante na nossa compreensão do Universo desde que Galileu apontou a sua luneta para os astros, no entanto a nossa caminhada ainda agora começou… Devemos todo o conhecimento que temos sobre o Universo a este singelo instrumento. Sem telescópios a Humanidade estaria cega às maravilhas e imensidão do Cosmos.

~ por aia2009 em 13 de Novembro de 2009.

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