Observar o céu nos dias de hoje, em grandes centros urbanos, deixa a desejar a real beleza do firmamento. A nossa visão permite apreciar uma pequena parte da natureza. Nós estamos limitados ao que chamamos de luz visível e um dos espetáculos mais belos que ainda podemos apreciar com relativa facilidade é o arco-íris. A luz visível é uma pequena fração do espectro eletromagnético, o qual abrange uma região dos raios gamma as ondas de rádio, conforme indicado na figura abaixo.
Figura 1: O espectro eletromagnético
Algumas dessas faixas do espectro são de uso comum no nosso cotidiano. Os raios gamma gerados pela desintegração de núcleos atômicos de determinadas substâncias armazenadas nos laboratórios de física nuclear. Os raios-X são úteis nas radiografias de ossos ou da nossa arcada dentária. O ultravioleta está presente nos aparelhos de esterilização em consultórios dentários. A luz visível é gerada pelas nossas lâmpadas incandescentes. O infravermelho está presente nos aparelhos de controle remoto. As microondas nos famosos fornos de microondas. As ondas de radar tão comum nos sistemas de navegação e controle do tráfego aéreo. As ondas de TV estão associadas aos sinais de transmissão aberta que os nossos televisores interpretam e transformam em imagens e, por fim, as nossas ondas de rádio associadas às transmissões de amplitude modulada.
Existe uma infinidade de telescópios, no solo e no espaço, os quais são equipados com os mais diversos acessórios para obter imagens do firmamento. A luz visível é a única que nos enxergamos logo observar em outras faixas do espectro significa representar essas faixas em termos de cores que nos são perceptíveis. A observação dessas diversas faixas do espectro permite conhecer em detalhes maiores todas as coisas que podem estar ocorrendo naquele objeto celeste e desse modo obter uma interpretação do que está ocorrendo.
Todas essas facilidades permitem um leque muito grande de observações, as quais muitas vezes são compartilhadas e combinadas com as informações de outros complexos. Isso permite analisar o firmamento ao longo do espectro eletromagnético. Para nós termos uma idéia do que isso representa, nós utilizaremos como exemplo o aglomerado globular Ômega Centauri distante de nós 16 mil anos-luz e localizado na constelação do Centauro. Esse objeto possui milhões de estrelas e o conjunto todo deve chegar a cinco milhões de massas solares. O campo de visão corresponde a um grau por um grau (tamanho de dois discos lunares no céu) para que nós tenhamos uma idéia de sua dimensão a olho nu.
Ômega Centauri em Raio-X: ROSAT
A imagem em raio-X mostra um campo uniforme sem a presença de fontes que gerem essa radiação, isso se deve a predominância de estrelas antigas, vermelhas pouco massivas.
Omega Centauri em Ultravioleta: ASTRO-1
A imagem em ultravioleta revela a contribuição de estrelas jovens e massivas.
Omega Centauti no Visiíve: DSS
A imagem fotográfica em branco e preto é muito mais sensível que uma imagem colorida. Ela evidencia as estrelas do aglomerado e registra as estrelas de fundo que não fazem parte dele na parte inferior da imagem. Isso decorre do longo período de exposição.
Ômega Centauri no Visível (colorida): P. Seitzer
A imagem colorida revela uma semelhança de distribuição das estrelas em relação à anterior só que a sensibilidade da imagem é menor.
Ômega Centauri no Infravermelho Próximo: 2MASS
A imagem em infravermelho próximo revela a forma do aglomerado, mas é menos intensa que as duas anteriores em decorrência de um tempo de exposição bem menor que as duas imagens anteriores.
Ômega Centauri no Infravermelho Médio: IRAS
Ômega Centauri no Infravermelho Distante: IRAS
As imagens mostram que há pouca emissão de infravermelho decorrente da re-emissão oriunda da radiação no visível e no ultravioleta. A pesar de uma concentração intensa na região central as imagens revelam uma baixa concentração de poeira.
Ômega Centauri no Radio: VLA
A imagem igualmente revela uma região uniforme com poucas fontes de emissão em radio. As regiões mais densas na imagem devem ser de uma origem mais distante que o aglomerado.
O conjunto dessas imagens em diferentes faixas do espectro nos fornece uma idéia mais ampla da constituição desse aglomerado globular.
No Brasil, o Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA) (link) é o nosso maior complexo com equipamentos para observação astronômica. Uma parte de suas instalações fica no Observatório do Pico dos Dias (OPD), no interior de Minas Gerais. Esse observatório tem três instrumentos principais: o Telescópio 1,6m Perkim-Elmer, o Telescópio 0,6 m Boller & Chivens e o Telescópio 0,6 m Zeiss.
O telescópio 1,6m Perkim-Elmer
O telescópio 0,6 m Boller & Chivens
O telescópio 0,6 m Zeiss
Eis algumas imagens obtidas no OPD:
Imagemm da Nebuolsa Eta Carinae
Também conhecida como a Nebulosa Buraco de Fechadura (NGC 3324) está localizada na constelação de Carina. Na sua parte central existe uma região muito ativa localizada na estrela Eta Carinae.
Imagem de M1
Messier 1 é o resultado da explosão de uma estrela cujo brilho foi visto pela Terra e pela primeira vez no ano de 1054. Esse objeto está localizado na constelação do Touro.
Imagem de M104
Messier 104 também conhecida como Galáxia de Sombrero ou ainda por NGC4594 é uma galáxia distante 28 milhões de anos luz de nós. O objeto está localizado na constelação da Virgem.
Os astrônomos brasileiros participam de outros consórcios que envolvem vários países, os quais se organizam para colocar em operação um complexo astronômico muito mais sofisticado. No nosso caso esses consórcios são o Observatório Gemini (http://www.lna.br/gemini/gemini.html), o Telescópio Soar (http://www.lna.br/soar/soar.html) e o Centro de Radioastronomia e Aplicações Espaciais (http://www.craam.mackenzie.br/index.htm).
O Observatório Gemini está composto de dois complexos: O Gemini Norte (Mauna Kea – Havai) e o Gemini Sul (Cerro Pachon – Chile). O espelho principal corresponde a oito metros de diâmetro. A seguir o telescópio e uma de suas observaçoes astronômicas.
Imagem do Gemini Norte
Imagem da nebulosa NGC2467
NGC2467 é um berçário de estrelas localizado na constelação a Popa. A imagem contém diferentes situações das etapas do nascimento das estrelas. Em particular um aglomerado jovem de estrelas aparece no lado esquerdo e do lado direito estrelas jovens estão emitindo intensa radiação evidenciando a matéria dessa nebulosa. Essa nebulosa esta a 17.000 anos-luz de distância. A imagem foi obtida através do Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) pelo Telescópio Gemini Sul.
O Telescópio Soar compartilha da proximidade do Gemini Sul. O espelho principal corresponde a quatro metros de diâmetro. Ele é o resultado de um consórcio envolvendo a Universidade do Estado de Michigam (EUA), a Universidade da Carolina do Norte em Cape Hill (EUA) do National Optical Astronomyu Observatory (EUA) e do Laboratório Nacional de Astrofísica (Brasil).
Imagem do Telescópio Soar
Imagem da Nebulosa NGC2440
Esta imagem da nebulosa NGC2440 é o resultado da morte de uma estrela indicada dentro da caixa por um ponto azul. A imagem composta é o resultado da combinação das imagens feitas com filtros azul, verde e vermelho. Crédito: Michigam State University
Centro de Radioastronomia e Aplicações Espaciais envolve vários radiotelescópios: ROI - Rádio Observatório do Itapetinga Atibaia, SP; ROEN - Rádio Observatório Espacial do Nordeste, Eusébio, CE; SST -Telescópio Solar Submilimétrico El Leoncito, San Juan, Argentina e finalmente a Antena de VLF instalada na Antártica.
Imagem do Rádio Observatório do Itapetinga (ROI)
Sol observado pelo ROI em 22 e 43 GHz (11/03/2006) imagem cedida por Adriana V R Silva do Centro de Radio Astronomia e Astrofisica Mackenzie (CRAAM).
A seguir alguns exemplos de objetos celestes observados a partir de outras facilidades astronômicas do planeta Terra em solo e no espaço.
Nebulosa Eta Carinae - Homúnculo
Crédito: Telescópio Espacial Hubble (NASA), John Morse (Universidade do COLORADO)
Crédito: NASA, ESA, Nathan. Smith (Universidade da California, Berkeley), e The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
A Galáxia de Sombrero (M 104) vista por outros instrumentos.
M104 pelo Telescópio Espacial Hubble em luz visível.
Crédito: NASA/Hubble Space Telescope/Hubble Heritage Team
M104 pelo Telescópio Espacial Spitzer em infravermelho.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Kennicutt (University of Arizona)
Imagem Combinada Telescópio Espacial Spitzer e Telescópio Espacial Hubble
Crédito: NASA/JPL-Caltech/STScI
A imagem do Telescópio Espacial Spitzer (infravermelho) é resultado da combinação de quatro filtros no azul, no verde, no laranja e no vermelho. Isso permite evidenciar as regiões de poeira da galáxia. A imagem do Telescópio Espacial Hubble foi composta no visível a partir dos filtros azul, verde e vermelho compondo uma imagem natural para a nossa visão. A combinação das imagens resulta numa bela galáxia cujo campo visual no céu corresponde a um quinto do diâmetro de uma lua cheia.
Essa riqueza de informações permite conhecer do que o Universo é constituido. Um pequeno resumo desse Universo está representado pelo painel Conexões Cósmicas criado por Augusto Damineli Neto (IAGUSP), o qual procura descrever o nosso conhecimento sobre a história do Universo.