Grandes Telescópios e aObtenção de Imagens Astronômicas

Existem basicamente dois tipos de telescópios: REFRATORES E REFLETORES.

Todos os considerados GRANDES telescópios atualmente são do tipo REFLETOR, mas vamos compreender o funcionamento de ambos.

Maior telescópio refrator do mundo: Yerkes Observatory - Chicago

Telescópio refrator do Observatório Astronômico da UFRGS, de1908.

Telescópio refletor de 5.1 m de diâmetro – Monte Palomar/California

Os telescópios refratores funcionam a partir da REFRAÇÃO – mudança de meio – da luz ao passar por lentes.A luz passa por uma objetiva , convergindo para um ponto chamado foco. Direcionada para este ponto é colocada a ocular, outra lente.

Comentar sobre aberração cromática e fator de magnificação.

Flash, sistema refrator + Flash aberração cromatica

Os telescópios refletores funcionam a partir da REFLEXÃO da luz por espelhos.Num telescópio refletor, a luz proveniente das estrelas é refletida por um espelho côncavo chamado primário, depois refletida por um outro espelho menor – o secundário e então vai para a ocular.

Mencionar vantagens em dimensões e fator de magnificação

Flash sistema refletor Newtoniano

Flash sistema refletor Cassegrain

Para a obtenção de imagens astronômicas cientificamente relevantes é necessária a utilização de detectores capazes de gerar tais imagens. O funcionamento dos detctores tem base na fotoexcitação.

Detectores CCD

Um CCD é um dispositivo feito de Silício – material semi-condutor. O Silício pode apresentar elétrons em sua “banda de condução” (mobilidade) quando há excitação térmica. A luz proveniente das estrelas é quem promove essa excitação térmica no dispositivo. Pixels do CCD atingidos por luz apresentam um sinal de corrente que é interpretado por um computador acoplado ao detector.

Mencionar necessidade de resfriamento, imagens de calibração

Grandes telescópiosGemini Norte Espelho de 8 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoMauna Kea/Hawaii4 270 m de altitude

Galáxias em interação NGC520

Gemini Norte

Gemini Sul Espelho de 8 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoCerro Pachon/Chile2 740 m de altitude

Galáxias gêmeas NGC 5426

Gemini Sul

Monte Palomar Espelho de 5.1 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoCalifornia/EUA1870 m de altitude

Júpiter e Io em infravermelho

Telescópio Hale

SOAREspelho de 4.1 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoCerro Pachon/Chile2 700 m de altitudeÉ uma parceria Brasil/EUA

Imagem da morte de uma estrela em AZUL, VERDE e VERMELHO, dando origem à imagem combinada.

Cerro Tololo - CTIOEspelho de 4 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoCerro Pachon/Chile2 210 m de altitude

M 3

Blanco, telescópio de 4m do complexo CTIO

Kit Peak Espelho de 4 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoArizona/EUA2 095 m de altitude

M49 – galáxia elíptica

Monte Wilson Espelho de 2.5 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoCalifórnia/EUA1 740 m de altitude

Hooker, o maior telescópio do mundo de 1917 a 1948.

No complexo de Monte Wilson está instalado o telescópio solar, construído para estudar os campos magnéticos do Sol. O tubo por onde a luz do Sol entra tem 45 m de comprimento.

Telescópio solar.

NRAOProjeto com vários complexos de antenas para observação em rádio

ALMA – Deserto do Atacama – 66 antenas – 5 029 m de altitudeGBT – 1 antena de cerca de 100 m de diâmetroVLA – Novo México – 27 antenas de 25 m de diâmetro cadaVLBA – 10 antenas de 25 metros de diâmetro cada

ALMA

Green Bank Telescope

VLA

VLBA

Antenas muito maiores que as

ondas

No Brasil

OPD Espelho de 1.6 m de diâmetroÓptico/InfravermelhoPico dos Dias/Minas Gerais1 840 m de altitude

O Brasil também faz parte do projeto GEMINI, tendo direito a 2,5 % do tempo de telescópio (cerca de 15 noites ao ano) e vem se mostrando até mais produtivo relativamente a outros países

Imagem de janela do bojo galáctico, obtida por Basílio Santiago e Camila Debom com o telescópio de 1.6m do OPD.

Já estudamos a natureza da luz, a composição de imagens por detectores e o papel dos filtros, mas ainda precisamos compreender um “filtro natural” que nos protege e impede de obter certas informações a respeito dos astros.

A ATMOSFERA TERRESTRE

Aliás, por que nossa visão é restrita a um intervalo tão pequeno do espectro eletromagnético?

.

É graças à absorção dos Raios-X pela atmosfera que não morremos todos de câncer, uma vez que tal radiação é muito nociva. Mas é também pelo mesmo motivo que é necessário enviar um telescópio para o espaço para obter informações nessa freqüência de radiação.

TELESCÓPIOS ESPACIAIS

HUBBLE – Lançado em 1990, telescópio óptico/infravermelho próximo de 2.4 m de diâmetro, fica a 569 km da superfície da Terra. Em sua missão, expandiu nosso entendimento sobre o nascimento e a morte das estrelas, a evolução das galáxias e fez com que os buracos negros se tornassem fatos, estes deixando de ser apenas uma teoria científica.

Pilares de gás na nebulosa da águia.

COMPTON – Lançado em 1991, telescópio para Raios-Gama, retornou em 2000 à Terra. Em sua missão, coletou dados sobre os processos físicos mais violentos do Universo, caracterizados pelas altíssimas energias envolvidas.

Mapa de todo o céu em Raios - gama.

CHANDRA – Lançado em 1999 , telescópio para Raios – X de 120 a 60 cm, fica entre 10 000 e 140 000 km acima da superfície da Terra e observa buracos negros, quasares e gases a altíssimas temperaturas.

Aglomerado de galáxias, imagem combinada em

óptico e Raios-X ABELL 85

Incidência oblíqua da luz sobre os espelhos

Aparentemente aglomerado de galáxias ordinário no óptico, mostra evento altamente energético em torno da galáxia central em Raios-X.

SPITZER – Lançado em 2003, telescópio para infravermelho de 85 cm de diâmetro, observando regiões mais frias do universo, - formação estelar, regiões centrais de galáxias, sistemas planetários em formação, estrelas pequenas, planetas extrasolares e nuvens moleculares gigantes.

Nascimento de estrelas na nebulosa da cabeça da bruxa.

WMAP – Lançado em 2001, telescópio para microondas, com a missão de mapear a emissão da radiação cósmica de fundo, a partir de medidas de diferenças de temperatura em direções opostas.

Como a radiação cósmica de fundo é a “luz” emitida há mais tempo no universo, o WMAP ajudou a precisar a idade do universo.Além disso, trouxe à tona evidências experimentais da existência da matéria escura.

KEPLER -Lançado em 06 de março de 2009, com 95 cm de diâmetro, trata-se de um fotômetro óptico para investigar planetas extra-solares, observando o trânsito do planeta à frente da estrela.

Mas por que o Hubble foi lançado ao espaço se é um telescópio que opera no óptico???

A distorção da atmosfera é o motivo pelo qual as estrelas cintilam quando olhamos para o céu à noite.Não importa quão grande seja o telescópio terrestre, por mais elevado que esteja, esse problema só pode ser minimizado, mas não resolvido.

O telescópio espacial Hubble, entre outros feitos, permitiu ao homem estimar a idade do universo entre 13 e 14 bilhões de anos.

Mais de 6 000 artigos científicos foram publicados com base nos dados do Hubble

Quando uma onda se move passando por um obstáculo ou através de um orifício, a frente de onda expande-se no outro lado, como se a partir do obstáculo ou da fenda houvesse uma fonte puntual. Tal efeito é mais notório quando o tamanho do obstáculo ou do orifício é comparável ao comprimento de onda da luz.

DIFRAÇÃO

Quando a abertura que capta a luz é pequena demais ou o objeto está longe demais, a imagem reflete o formato da abertura. Havendo aí uma limitação.

A cruz de difração das estrelas.

É o que acontece quando observamos a luz de uma lâmpada incandescente deixando passá-la por entre nossos cílios (apertando os olhos).