Os Telescópios Gemini

Colaborando na Terra ...

Construção: 184M$ Operação: 33K$/noite

EUA 47,62%

UK 23,81%

Canadá 14,29%

Chile 4,76%

Argentina 2,38%

Brasil 2,38%

Austrália 4,76%

... Para Ampliar Horizontes no Céu

Gemini Norte

GeminiSul

Acesso ao céu de um pólo a outro

Gemini NorteMauna Kea, Havaí

• Explora condições infravermelhas soberbas

• Numa comunidade de alto nível

• Operações científicas: início em Julho/2000

• Ganho de experiência para o Gemini Sul

Altitude 4220 m

Gemini 8m

10m 10m

Keck I e II

8m

Subaru

Gemini SulCerro Pachón, Chile

Entre os melhores sítios astronômicos do Hemisfério SulExpressiva comunidade astronômica localOperações científicas em Janeiro/2001

Altitude 2750 m

4 x 8m VLT-ESO

Diversos telescópios de grande porte na região

Evolução dos Telescópiosde solo em 400 anos

A área coletora cresceu de um fator 250 milO custo/área caiu de um fator 1 milhão desde GalileuDesde Galileu, a resolução angular era limitada pela atmosfera

Galileu

1600 1700 1800 1900 2000

10 -6

10-5

10 -4

10 -3

10-2

10 -1

10 0

Custo por m2 de área coletora C

ust

o r

elat

ivo

/m2

Ano

1

1/1000

1/1000 000

Acabamos de entrar na era do subsegundo de arco

Os Custos da Astronomia

• O que aumentou foi o volume de investimentos, uma simples consequência da escala em que se faz qualquer coisa hoje, da agricultura à ciência. Atualmente, um número enorme de pessoas está envolvida no sistema de produção de conhecimento em qualquer área.

• A Astronomia tornou-se uma ciência cara?

• O custo da unidade de informação - o fóton coletado - tem caído muito. Nossa ciência é muito mais barata que a de Galileu.

Conceito de Cúpula

Elevação a 20m para evitar turbulência de solo

Conceito de Cúpula:controle térmico

50% da degradação da imagem vem de dentro da cúpulaAberturas de ventilação para controle térmico

Caminho da Luz através do Telescópio

espelho primário

espelho secundário

foco

Peso 380 toneladas

Espelho Primário:peça chave do telescópio

Diâmetro: 8.1 mcapta tanta luz quanto 2.5 milhões de olhos humanos

Espessura: 20 cm para troca de calor rápida com o ar

Peso: 23 tons

Rugosidade:

16nm = /4016 milionesimos mm

Espelho Primário:qualidade da superfície

6 mm6 mm

Espelho Primário

Ampliando o espelho ao tamanho do Brasil, a rugosidade seria 6 mm

Óptica Ativa:para manter a figura do espelho

120 atuadores compensam as deformações causadas por vento ou peso corrigindo a forma do espelho em 1/10 000 da espessura de um fio de cabelo

O Espelho Secundário

Feito de Silício-Carbono para leveza e baixa emissividade térmica

1 m

Sistema vibratório para corrigir a frente de onda

Óptica Adaptativa:alisando as ondas luminosas

luz d

o as

tro espelhoauxiliar

sensor de frente de

ondaatuadores moldamo espelho terciário

ondacorrigida

imagemnítida

Optica Adaptativa:revelando detalhes

Núcleo da galáxia NGC4621 com resolução de 1” Mesma imagem com 0.1” mostrando um buraco negro

Imagem normal com telescópio de solo

Depois de aplicar

óptica adaptativa

Em 2003, estrela de laser para mapear as irregularidades atmosféricas

Laser de sódio

Óptica Adaptativaguiada a laser

Instrumentos:NIRI

( o primeiro a entrar em operação)

• Exemplos:

• Região de formação estelar NGC3576 (bandas JHK)

• distância: 4 kpc do Sol obscurecimento Av~20mag

• Num telescópio de 4m (Blanco) só se pode obter o espectro das 5 estrelas mais brilhantes (R=1000)

Roda de filtrosÓptica de reimageamneto

Feixe de entrada

Roda paraWFS

Custo: 4 M$Custo: 4 M$

Meteorologia de outros planetas (Netuno na tela)

• Imageador, espectrógrafo e coronógrafo no infravermelho próximo: 1-5.5 µm

• Qualidade de imagem igual a do Hubble

• Especial para objetos avermelhados por poeira ou pela expansão cósmica

Instrumentos:GMOS

• Espectrógrafo multi-objeto

• Faixa espectral: óptica 0.36-1.10 µm

• Resolução: R=500 - 10 000

• Máscara de fendas: centenas de objetos de uma só vez

• Especial para aglomerados de galáxias ou estrelas

Custo: 8 M$Custo: 8 M$

Instrumentos:GNIRS

• Espectrógrafo e polarímetro multi-objeto no I.V. próximo

• Faixa espectral: 0.9-5.5 µm• Resolução: R~2000, 5400,

18000• Especial para grupos de

galáxias avermelhadas pela expansão cósmica ou estrelas obscurecidas pela poeira

Custo: 7 M$Custo: 7 M$

Intrumentos: HROS

• Espectrógrafo de alta resolução (R=50 000), V<20 mag

• Faixa espectral: 0.3-1.1 µm

• Especial para: Composição química de estrelas Procura de planetas

extrasolares Estrelas duplas Astrosismologia Expansão de nebulosas

Be II 3130Å

Resolução = 0.1Å

Instrumentos: MICHELLE

• Imageador e espectrógrafo infravermelho médio: 8 a 25 µm

• Especial para detectar poeira morna em discos proto-planetários e regiões de formação estelar.

Nebulosa de Órion na faixa óptica Discos proto-planetários observados pelo Hubblee no infravermelho

Instrumentos:coronógrafo

•Para observar objetos fracos perto de fontes intensas como:

- planetas

- anãs marrons

- matéria circunstelar

4 M$/ano para construção de equipamentos

Pronto para Explorar o Universo Através de Novos Conceitos!

Nebulosa planetária BD+303369

Imagens de Inauguração

Região de formação estelar G45.5+0.06 NGC6934 - discos de difraçao num telescópio de 8 metros!