MeerKAT obtém a mais detalhada e nítida imagem do centro da Via Látea

Rádio-telescópio MeerKAT inaugurado na África do Sul, obtém a mais detalhada e nítida imagem do centro da Via Látea
 

O vice-presidente da República da África do Sul, David Mabuza, inaugurou hoje o radiotelescópio MeerKAT. Depois de uma década dedicada ao desenho e construção dos telescópios, este projeto da responsabilidade do Departamento de Ciência e Tecnologia da África do Sul, está agora em pleno funcionamento. No evento de lançamento, foi apresentada uma imagem obtida com o novo telescópio, que revela detalhes extraordinários da região em torno do buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea. Este é um dos vários novos e importantes resultados científicos obtidos pelo telescópio.   “Queríamos mostrar as capacidades científicas deste novo instrumento”, diz Fernando Camilo, cientista-chefe do Observatório de Radioastronomia da África do Sul (SARAO), que construiu e opera o MeerKAT na região semi-árida de Karoo, no Cabo Setentrional. “O centro da galáxia é um alvo óbvio: único, visualmente impressionante e onde existem fenómenos cuja origem ainda é desconhecida ​​- mas que é também uma região difícil de estudar através de radio-telescópios”, segundo Camilo. O centro da Via Láctea, a 25.000 anos-luz de distância da Terra e situado atrás da constelação de Sagitário (o “Bule”), é uma zona que contém nuvens de gás e poeira, que absorvem a luz na banda do visível, e por este motivo a observação do centro da Galáxia através de telescópios na banda do visível, ie os telescópios mais comuns, é essencialmente impossível. No entanto, a radiação no infravermelho, raios-X e, em particular, nos comprimentos de onda no rádio consegue passar pela poeira, e por este motivo é nestes comprimentos de onda que podemos observar a região central da nossa Galáxia, onde se encontra um buraco negro cuja massa é equivalente à de 4 milhões de vezes da massa do nosso Sol. "Embora estejamos no início de vida para o MeerKAT, e existe ainda muito a ser otimizado, decidimos avançar - e ficamos surpresos com os resultados."   "Essa imagem é notável", diz Farhad Yusef-Zadeh, da Universidade Northwestern, em Evanston, Illinois, um dos maiores especialistas do mundo sobre as misteriosas estruturas filamentares presentes perto do buraco negro central, mas aparentemente em mais nenhum outro lugar da Via Láctea. Esses longos e estreitos filamentos magnetizados foram descobertos na década de 1980 usando o radio-telescópio Very Large Array (VLA) no Novo México, mas a sua origem permanece um mistério. “A imagem do MeerKAT é muito clara”, continua Yusef-Zadeh, “mostra muitos elementos nunca antes detectados, incluindo fontes compactas associadas a alguns dos filamentos, que podem fornecer a chave para decifrar enigmas com mais de  três décadas".   Yusef-Zadeh acrescenta que “o MeerKAT agora oferece uma visão insuperável desta região única da nossa galáxia. É uma conquista excepcional, parabéns aos nossos colegas sul-africanos. Eles construíram um instrumento que será a inveja dos astrónomos em todos os lugares e estará sob grande disputa nos próximos anos”.

Nota aos editores: SARAO tem versões de alta resolução desta imagem. O acesso a esta imagem será fornecido por Lorenzo Raynard, mediante solicitação.  

Esta imagem, baseada em observações feitas com o radiotelescópio MeerKAT da África do Sul, mostra a mais clara visão de sempre das regiões centrais da nossa galáxia.  No centro galáctico (corresponde à àrea branca perto do centro da imagem), esta imagem panorâmica, de 2 graus por 1 grau, corresponde a uma área de aproximadamente 1.000 anos-luz por  500 anos-luz. O esquema de cores escolhido, de forma exibir os diferentes sinais, representa a intensidade das ondas de rádio registradas pelo telescópio (variando de vermelho para emissão fraca a laranja e amarelo a branco para as áreas mais brilhantes). Esta imagem mostra uma enorme riqueza de detalhes, nunca antes alcançada, bem como uma visão mais clara das remanescentes de supernovas (anteriormente detectadas), regiões de formação de estrelas e filamentos de rádio. As 64 antenas do MeerKAT permitem a combinação interferométrica de 2.000 pares de antenas, muito mais do que qualquer dos restantes rádio-telescópios que existem neste momento. Este aspecto é crítica para a obtençao de imagens de alta fidelidade do céu do rádio, incluindo o centro da Via Láctea. A localização do MeerKAT é excelente para a  observação do centro da galáxia,  que é visível ao longo de quase 12 horas por dia, ao contrário dos locais situados no hemisfério norte.   Os conjuntos de rádio-telescópios não detectam com facilidade as grandes e ténues radio-estruturas de uma determinada região do céu. Essa informação pode ser obtida usando radio-telescópios de antena único; para esta imagem do MeerKAT, essa informação é do Telescópio Green Bank (cortesia de Bill Cotton do NRAO).

Sobre o MeerKAT: O MeerKAT é um projeto sul-africano, precursor do Square Kilometre Array (SKA). É gerido pelo Observatório de Radioastronomia da África do Sul (SARAO), onde a maior parte do hardware especializado e software associado foi concebido e construído, em cooperação com parceiros industriais. O MeerKAT consiste em 64 antenas, cada uma com 13,5 metros de diâmetro, localizadas em linhas de base (distâncias entre pares de antenas) de até 8 km. As antenas têm um design altamente eficiente, com até quatro sistemas receptores criogênicos operando em diferentes bandas do espectro de rádio. O primeiro conjunto instalado de receptores opera nas frequências entre 900 MHz e 1670 MHz. A grande quantidade de dados das 64 antenas (até 275 Gbytes por segundo) é processada em tempo real por um “correlador”, seguido por um “processador de ciência”, ambos criados para o propósito. Segue-se novo processo de análise de dados offline, após o qual são geradas as rádio-imagens do céu.

Mais tarde, o MeerKAT será incorporado na Fase 1 do rádio-telescópio SKA-MID.