Pataniscas Satânicas

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quinta-feira, 18 de fevereiro de 2016

Hubble Deep Field

Há coisas difíceis de meter na imaginação. Hoje quero só deixar uma ideia simples. Esta ideia cabe numa gota de água.

Um gota de água vista de um telescópio espacial.

No início do estudo do universo profundo, quando nos começámos a aperceber do tamanho desta coisa, percebemos o potencial que tinha colocar um telescópio em órbita. A distorção que a atmosfera provoca nas imagens dos telescópios terrestres dificulta a visualização dos objectos mais distantes.

Desde os anos vinte que sonhávamos com o projecto, mas só em 1990, a NASA lançou o telescópio espacial Hubble.


Um tubo prateado do tamanho de um autocarro, com um espelho de 2,5 metros no fundo, que custou cerca de 6 biliões de dólares, desde a construção, reparações e manutenção.

Talvez imaginem que o Hubble tem uma lente grande, mas na realidade, o telescópio tem um espelho que recolhe a luz e a concentra num ponto.

Um esquema simplificado seria:


(Agradeço ao gentil estranho a crítica construtiva. Depreendi que o Hubble era um telescópio Newtoniano, mas trata-se de um telescópio cassegrain. )

Depois de um período inicial em que o espelho deu problemas, e depois de missões tripuladas para corrigir o problema, em 1993, as imagens que o Hubble produzia melhoraram substancialmente.


Quero dizer:


Um dos objectivos dos astrofísicos era estudar galáxias distantes, e para isso o Hubble deixava a concorrência à distância. É interessante estudar galáxias distantes, porque a luz dessas galáxias está a viajar há muito tempo. Biliões de anos. Desta maneira conseguimos ter uma ideia de como eram essas galáxias há biliões de anos atrás. Hoje em dia, no local de onde nos chega a luz pode existir uma coisa completamente diferente do que vemos...

A dada altura, os astrónomos viraram o Hubble para uma zona escura do céu, entre a Estrela Polar e a Ursa Maior. E começaram a ''recolher luz'' desse local, para ver o que aparecia....


Este é um dos princípios da astrofotografia. As fotografias que tiramos numa festa, abrem o diafragma da máquina durante uma fracção de segundo. Quem pratica fotografia sabe que, para aumentar a qualidade de uma foto à noite, tem que aumentar o tempo de exposição da película à luz. O problema disso é que, se alguma objecto se mexer durante a exposição (ou alguém tocar na máquina), a imagem fica esborratada. Uma maneira de aproveitar isso, resulta neste efeito com o qual podem estar familiarizados.


Parece uma auto estrada à velocidade da luz.

Se apontarem a mesma máquina para a Estrela Polar, o efeito seria:


O que desenha os círculos concêntricos em torno da Estrela Polar, é o movimento da própria Terra.
É por isso que podemos confiar na Estrela Polar para nos apontar o Norte. O movimento da Terra não muda a sua posição relativa.

Agora, se compensarmos o movimento da Terra, movendo a própria máquina fotográfica, a película vai recolhendo luz, e melhorando a qualidade da imagem. A dada altura, vão aparecer objectos celestes que não conseguimos ver a olho nú.

É essa a ideia.

Voltando ao Hubble, os Astrónomos viraram o telescópio espacial para uma região escura do céu, com um tamanho de mais ou menos 2,5 minutos de arco. Seria mais ou menos o mesmo que eu ir buscar uma palhinha de beber sumo, para observar um canto escuro do céu com essa palhinha. A analogia da Wikipédia é mais ou menos do tamanho de uma bola de ténis a 100 metros de distância.

Ou melhor:

Se imaginarem que o tamanho da imagem em baixo é mais ou menos o dobro do tamanho da lua vista da Terra, o Hubble Deep Field tem o tamanho relativo da área delimitada pela linha amarela, na imagem abaixo.



Recolheram luz de várias fotografias dessa região escura do céu e fizeram um compósito, que é mais ou menos isto:


Isto é o aspecto de uma gota de água num oceano. De um local escuro e minúsculo do céu nocturno. Fora meia dúzia de ténues estrelas que pertencem à Via Láctea (e estão relativamente perto), cada objecto é uma galáxia. São cerca de 3 mil.

Cada uma das galáxias comparável à nossa própria Via Láctea, com os seus 120 mil anos luz.

Vou dizer outra vez. Isto aqui:



A nossa maior referência, a Via Láctea, com as suas 200 biliões de estrelas, cabe 3 mil vezes (ou mais) naquela gota de água.

Agora digam-me que estamos sozinhos no universo, e que isto foi tudo feito só para nós.

8 comentários:

  1. Tens de escrever alguma coisa sobre os limites do universo visualizável, e acerca desta notícia, não sei se já a viste:

    http://phys.org/news/2015-02-big-quantum-equation-universe.html

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    1. ainda não tinha visto, é uma tentativa e explicação para a matéria/energia negra?

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    2. É exactamente isso, e é isso que o torna interessante.

      A teoria não começou por ser uma tentativa de explicar o início do universo, mas para explicar a matéria/energia negra, e a ideia de que o universo não teria início surgiu como consequência da teoria.

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  2. Parei de ler quando, lá no início, erraram algo tão básico como a óptica do Hubble, que NÂO é um newtoniano... É o que dá quando quem escreve o texto sabe muito pouco de astronomia.

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    1. Obrigado pela crítica gentil estranho. podias ter sido construtivo e esclarecido o assunto.

      não, não somos astrónomos, e isto não é uma publicação cientifica. é um blog sobre macacos, gatos e papões.
      somos auto didactas que às vezes não acertam coisas, outras vezes acertam.

      quando não acertamos aprendemos.

      contigo, não aprendemos nada. ficamos só a saber que sabemos muito pouco. olha, isso já sabíamos.

      de qualquer maneira, agradeço o feedback.

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    2. Ah, o snobismo destrutivo.

      Eu também gosto de me sentir superior a criticar pessoas que sabem menos do que eu!

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  3. Yep! A provar que nao é por saber coisas que ficamos bem formados. Entretanto, o hubble é um telescopio schmidt cassegrain, e o texto esta corrigido, portanto valeu a pena a critica. Um telescopio cassegrain é parecido com um newtoniano, com o espelho secundário orientado de maneira diferente, o que aumenta a distância focal. neste caso, trata-se de um schmidt cassegrain, com construção Ritchey–Chrétien, ou seja com dois espelhos hiperbólicos para eliminar o efeito 'coma' (os objectos ficam oblongos), e a aberração esférica.

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