O primeiro radiotelescópio antártico do Japão mira as estrelas
Pesquisadores planejam instalar o primeiro radiotelescópio do Japão na Antártida para estudar a formação de estrelas, reforçando a reputação do continente congelado como o melhor lugar da Terra para observar fenômenos cósmicos.
Cientistas da Universidade de Tsukuba e outras instituições planejam transportar o telescópio a bordo do navio de observação Shirase para a Estação Syowa, na Antártida, já em novembro.
Em seguida, ele será transportado em um trenó até seu local de instalação, localizado a 1.000 quilômetros da Estação Syowa.
As observações espaciais devem começar no próximo ano fiscal.
"Faremos tudo o que pudermos para elucidar o mecanismo de formação de estrelas", disse Nario Kuno, professor de astronomia na Universidade de Tsukuba, sobre o projeto.
As estrelas são criadas pela atração gravitacional de enormes nuvens de gás e partículas de poeira.
A equipe japonesa anunciou sua intenção de usar o telescópio para estudar a densidade e a distribuição desses gases capturando ondas de rádio emitidas pelo monóxido de carbono.
"Examinaremos a distribuição de gás de alta densidade na galáxia", disse Kuno.
LUTANDO CONTRA OS ELEMENTOS
Cientistas de vários países realizam estudos astronômicos na Antártida, aproveitando seus longos períodos de dias claros e ensolarados. Além disso, o vapor d'água, que pode bloquear as ondas de rádio do espaço, é relativamente baixo na Antártida.
O compacto radiotelescópio japonês mede 30 centímetros de diâmetro e será instalado perto da estação Dome Fuji, a uma altitude de 3.800 metros.
As observações serão realizadas durante os períodos mais quentes do ano, pois as temperaturas podem cair até 40 graus negativos, mesmo no verão.
Medidas especializadas estão sendo planejadas para evitar que o frio congelante quebre o motor do telescópio, incluindo o uso de aquecimento, isolamento do dispositivo e adoção de material resistente a baixas temperaturas para os cabos.
O Instituto Nacional de Pesquisa Polar e o Instituto de Pesquisa Meteorológica da Agência Meteorológica do Japão realizaram testes de baixa temperatura no telescópio.
A equipe japonesa planeja enviar pesquisadores para observar por seis a sete semanas a cada verão. Também planeja construir uma nova base de observação ao redor do local para um telescópio maior de 12 metros.
O programa para instalar o radiotelescópio na Antártida começou em 2004, mas foi inicialmente prejudicado por dificuldades financeiras.
"Nossa prioridade é, antes de tudo, garantir que as observações sejam realizadas com sucesso, dadas as preocupações sobre nossa capacidade de receber ondas de rádio no local, conforme indicado", disse Kuno.
LOCAL DE OBSERVAÇÃO PERFEITO
Estima-se que o nível de vapor d'água que bloqueia as ondas de rádio na Antártida seja cerca de um décimo daquele do Havaí, onde muitas instalações de observação estão localizadas, incluindo o Telescópio Subaru do Observatório Astronômico Nacional do Japão.
Outra vantagem da Antártida para a observação de estrelas são os dias frequentes de alta transmissividade atmosférica, o que permite que as ondas de rádio viajem mais facilmente pelo ar.
Em 2013, a Universidade Tohoku, citando seu estudo sobre flutuações atmosféricas na Antártida, declarou que a Estação Dome Fuji, de alta altitude, era "o lugar mais ideal na Terra para observação astronômica".
"O tipo de monitoramento de ondas de rádio que imaginamos só é possível na Antártida", disse Kuno. "Apesar do ambiente hostil, estamos confiantes de que resultados de pesquisa fascinantes surgirão das observações feitas lá."
Os Estados Unidos, a China e a Europa já têm telescópios na Antártida.
O Telescópio do Polo Sul (SPT), uma base de observação do Polo Sul operada principalmente por universidades norte-americanas, iniciou sua missão de observação em 2007.
O SPT, juntamente com o Observatório Alma, no Chile, e um telescópio no Havaí, foi usado para obter imagens de um buraco negro. A primeira imagem desse tipo de um buraco negro foi publicada em 2019 por uma equipe internacional de pesquisa, incluindo o Observatório Astronômico Nacional do Japão.
A China, que consolidou sua presença como grande desenvolvedora espacial, instalou telescópios ópticos e de rádio com várias dezenas de centímetros de diâmetro na Antártida. O país planeja introduzir um telescópio de 60 centímetros como parte de seus esforços de pesquisa expandidos.
OBSERVAÇÃO DE NEUTRINOS
A Antártida também abriga um centro de estudo de neutrinos, uma partícula elementar estudada nas instalações Kamiokande e Super-Kamiokande do Japão.
O IceCube, na Antártida, o maior observatório de neutrinos do mundo, é composto por 5.000 detectores embutidos em um poço vertical perfurado de 1,5 a 2,5 km de profundidade na camada de gelo. Sua escala é equivalente a 800 cúpulas de Tóquio.
A construção do IceCube começou em 2004 e as observações começaram em 2011.
A Universidade de Chiba é uma das instituições participantes envolvidas no monitoramento do IceCube.
Cientistas da universidade desenvolveram um método confiável para capturar qualquer tipo de neutrino de alta energia. Em 2012, eles se tornaram os primeiros no mundo a descobrir um neutrino de altíssima energia.
Em julho deste ano, pesquisadores da Universidade de Chiba e de outros lugares publicaram seus resultados com base em 13 anos de dados observacionais do IceCube.
A conclusão deles foi que o principal componente dos raios cósmicos de ultra-alta energia do espaço sideral não são prótons, como se pensa convencionalmente, mas núcleos atômicos muito mais pesados.
O IceCube está atualmente passando por uma atualização, enquanto há planos em andamento para uma instalação do IceCube-Gen2 de próxima geração.
Espera-se que o IceCube-Gen2 entre em construção por volta de 2028 e terá uma sensibilidade sete ou oito vezes maior que a do IceCube.
A atualização do IceCube envolve a instalação de 700 detectores de alto desempenho ao redor dos existentes, tornando-os mais densamente distribuídos.
O IceCube tem se concentrado principalmente em observações de neutrinos na faixa de alta energia. Mas espera-se que o novo arranjo melhore o desempenho da observação de neutrinos na faixa de baixa energia.
Um ensaio do edifício ocorreu neste verão nos Estados Unidos e a modernização deve ser concluída no ano que vem.
Shigeru Yoshida, professor de astronomia na Universidade de Chiba, responsável pelo desenvolvimento dos novos detectores, expressou grandes expectativas.
"Exploraremos a astronomia de neutrinos mesmo na faixa de baixa energia", disse ele. "Nossa esperança específica é identificar objetos celestes e capturar o momento do nascimento de um buraco negro, explorando simultaneamente sondas de raios X e luz visível."
