#AstroMiniBR: cientistas também usam filtros para fotografar galáxias

Em publicações semanais, o TecMundo e o #AstroMiniBR, perfil do Twitter que reúne astrônomos e divulgadores de astronomia, reúnem cinco curiosidades relevantes sobre o espaço. Confira os destaques desta semana abaixo!

#1: Quantas casas decimais de pi usar?  

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="pt" dir="ltr">Para cálculos de missões espaciais, a NASA usa uma aproximação de 15 casas para o número pi (π = 3.141592653589793).<br><br>Com 40 dígitos, é possível calcular uma circunferência do tamanho do universo observável com uma imprecisão menor que um átomo de hidrogênio.<a href="https://twitter.com/hashtag/AstroMiniBR?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#AstroMiniBR</a> <a href="https://t.co/7y3ntayQsn">pic.twitter.com/7y3ntayQsn</a></p>&mdash; Nícolas Oliveira (@nicooliveira_) <a href="https://twitter.com/nicooliveira_/status/1600599781805465600?ref_src=twsrc%5Etfw">December 7, 2022</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

Todo mundo lembra dessa informação da matemática elementar: pi é um número irracional definido por meio da relação entre o perímetro de uma circunferência e seu diâmetro e vale aproximadamente 3,14. 

O número pi, por apresentar uma sequência infinita de dígitos, pode ser expresso indefinidamente, de acordo com o interesse que se tenha em obter um determinado resultado. Recordistas mundiais, por exemplo, já memorizaram com perfeição a ordem de mais de 70 mil algarismos nas casas decimais de pi. 

Porém, esse nível de rigor absurdo é desnecessário para a maioria absoluta dos procedimentos matemáticos que requerem uma aproximação para o seu valor. Cálculos de alta precisão, como aqueles utilizados pela NASA para navegação interplanetária, usam uma aproximação com 15 casas decimais: 3,141592653589793. Na realidade, não é necessário usar muito mais casas decimais do que essas. Isso porque não há cálculos fisicamente realistas que os cientistas realizem para os quais seja necessário incluir tantos pontos decimais quanto a mente for capaz de imaginar. 

Uma prova disso é que a espaçonave mais distante da Terra, a Voyager 1, está a cerca de 24 bilhões de quilômetros de nós; se quiséssemos gerar uma circunferência que tivesse essa distância como raio, ao utilizarmos um valor de pi com 15 algarismos, o erro dessa medida seria menor que 1 centímetro. Se fôssemos ambiciosos e quiséssemos abarcar todo o universo visível, poderíamos utilizar apenas 40 dígitos e esse erro seria menor que o diâmetro de um átomo de hidrogênio!   

#2: A cratera Tycho sob o olhar de Orion

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="pt" dir="ltr">??IMAGEM DA SEMANA??<br>O sobrevoo da Lua pela nave Orion ao iniciar sua trajetória de retorno à Terra, com queda prevista para o dia 11/12 no Oceano Pacífico. A cratera raiada Tycho aparece em destaque. <a href="https://twitter.com/hashtag/AstroMiniBR?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#AstroMiniBR</a> <a href="https://t.co/04JteD5SfC">pic.twitter.com/04JteD5SfC</a></p>&mdash; Projeto Céu Profundo (@CeuProfundo) <a href="https://twitter.com/CeuProfundo/status/1600068986506354688?ref_src=twsrc%5Etfw">December 6, 2022</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

A espaçonave Orion da NASA está encerrando sua missão inaugural fora da Terra: projetada para levar astronautas à Lua, a sonda fez uma série de manobras e testes na órbita lunar e atualmente encontra-se em trajetória de retorno à Terra, onde está prevista para cair no Oceano Pacífico no domingo (11).

Nessa breve e impressionante jornada, Orion registrou a superfície lunar com detalhes incríveis: o vídeo acima mostra um dos últimos sobrevoos próximos antes do retorno em que é visível a cratera Tycho com extensos sistemas de raios de detritos de cores claras explodidos pelo impacto do meteorito que a formou. Em geral, essas crateras raiadas são relativamente jovens e possuem algumas dezenas até poucas centenas de quilômetros de largura.  

#3: A belíssima Nebulosa do Camarão

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="pt" dir="ltr">?? NEBULOSA DO CAMARÃO<br><br>O telescópio de 2,2m da ESO, no Chile, capturou uma das melhores imagens desse berçário estelar.<br>Essa nebulosa fica a 6000 anos-luz de distância na constelação de escorpião, e podemos ver estrelas recém-nascidas entre as nuvens.<a href="https://twitter.com/hashtag/AstroMiniBR?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#AstroMiniBR</a><br>© ESO <a href="https://t.co/q8Appfbpud">pic.twitter.com/q8Appfbpud</a></p>&mdash; Thiago Flaulhabe (@TFlaulhabe) <a href="https://twitter.com/TFlaulhabe/status/1599046291266293761?ref_src=twsrc%5Etfw">December 3, 2022</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

Ao sul de Antares, na cauda da constelação de Escorpião, riquíssima em nebulosas, encontra-se a nebulosa de emissão conhecida como Nebulosa do Camarão (IC 4628). Inúmeras estrelas quentes, massivas e jovens, com apenas alguns milhões de anos, irradiam a nebulosa com luz ultravioleta invisível, arrancando elétrons dos átomos. Esses elétrons eventualmente se recombinam com outros átomos para produzir o brilho nebular que vemos na imagem acima, dominado pela emissão vermelha do hidrogênio. 

A uma distância estimada de 6.000 anos-luz da Terra, a região tem cerca de 250 anos-luz de diâmetro, o equivalente a três luas cheias no céu. Essa imagem impressionante foi obtida com o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros do Observatório de La Silla, no Chile, e é uma das melhores fotografias deste objeto até hoje.

#4: Por que observar objetos celestes em diferentes filtros?

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="pt" dir="ltr">um exemplo da importância de observar o mesmo objeto em várias frequências<br><br>aqui a galáxia NGC 628 vista desde o radio (<a href="https://twitter.com/almaobs?ref_src=twsrc%5Etfw">@almaobs</a>) até o ultravioleta próximo (<a href="https://twitter.com/AstroSat3?ref_src=twsrc%5Etfw">@AstroSat3</a>). e no infravermelho, com o <a href="https://twitter.com/NASAWebb?ref_src=twsrc%5Etfw">@NASAWebb</a>, vemos bolhas no meio interestelar dessa galáxia ????<a href="https://twitter.com/hashtag/AstroMiniBR?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#AstroMiniBR</a> + <a href="https://t.co/VtSHbKp7vv">pic.twitter.com/VtSHbKp7vv</a></p>&mdash; yanna martins franco (@martins_yanna) <a href="https://twitter.com/martins_yanna/status/1599785503267557378?ref_src=twsrc%5Etfw">December 5, 2022</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

Na astronomia moderna, é comum observar um mesmo objeto celeste sob diferentes filtros e combinar esses dados para obter resultados científicos mais aprimorados. Diferente de décadas anteriores, quando os astrônomos trabalhavam essencialmente em um determinado comprimento de onda, como rádio, óptico ou raio-X, atualmente as observações possuem a vantagem de detectar estruturas e processos físicos impossíveis para alguns filtros individuais. 

Como a física que impulsiona a evolução dos objetos celestes como estrelas e galáxia é complexa, a combinação de observações em vários comprimentos de onda do mesmo objeto permite aos astrônomos entender melhor os processos físicos associados. Por exemplo, a galáxia acima pode parecer comum na luz visível, mas esse mesmo objeto em infravermelho apresenta uma série de bolhas possivelmente originadas por fenômenos altamente energéticos.

#5: Um rádio interferômetro brasileiro

<blockquote class="twitter-tweet"><p lang="pt" dir="ltr">O BDA - Brazilian Decimetric Array - é um experimento interferométrico constituído por 26 antenas de 4 metros de diâmetro. Está instalado em Cachoeira Paulista e tem o Sol como alvo principal. <a href="https://twitter.com/hashtag/AstrominiBR?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#AstrominiBR</a> <a href="https://t.co/jrfk5bindm">pic.twitter.com/jrfk5bindm</a></p>&mdash; Tania Dominici (@TaniaDominici) <a href="https://twitter.com/TaniaDominici/status/1600912760560553984?ref_src=twsrc%5Etfw">December 8, 2022</a></blockquote> <script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>

O Brazilian Decimetric Array (BDA) é um rádio interferômetro brasileiro instalados no INPE, em Cachoeira Paulista, São Paulo, que está em operação desde o final de 2004. O BDA conta com cinco protótipos de antenas que empregam técnicas modernas e econômicas de interferometria na banda de rádio para obter imagens do Sol com alta resolução espacial e temporal. Ele é capaz de gerar dez imagens do Sol por segundo e realizar uma análise em tempo real, utilizando técnicas de tomografia espectral. Com o BDA espera-se aprimorar também a previsão do clima espacial.