SPIRou: Um espectro-polarímetro no infravermelho para descobrir novos mundos habitáveis e estudar o nascimento de estrelas e planetas

 

-> SPIRou CFHT Press Release

 

O observatório astronômico Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) acaba de confirmar sua participação no financiamento da construção do instrumento SPIRou. SPIRou é um espectro-polarímetro e velocímetro de alta precisão otimizado para a detecção de planetas habitáveis parecidos com a Terra, em órbita de estrelas anãs vermelhas próximas e também para o estudo do nascimento de estrelas e planetas.

An artist view of the likely-habitable planet orbiting the red dwarf star Gl 581 (© ESO)

O SPIRou é um projeto de colaboração internacional liderado pela França que envolve, além do CFHT, os seguintes países: Canadá, Suíça, Brasil, Taiwan e Portugal. A construção do SPIRou se iniciará em 2014, sua integração será feita em 2016 nos laboratórios de Toulouse, na França, e em 2017 está programada a primeira luz desse instrumento. No Brasil, o Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA/MCTI), a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) participarão no desenvolvimento das fibras ópticas no infravermelho e fornecerão os elementos dispersivos do espectrógrafo, tais como o prisma e arede de difração do tipo echelle, além de outras contribuições técnico-científicas em várias partes do projeto.

 

The birth of new worlds in the Eagle Nebula (© CFHT/Coelum).

Como nascem as estrelas e seus planetas? Qual é a importância do campo magnético neste processo de formação? Será a Terra um dos únicos planetas na Via Láctea com água líquida em sua superfície ou haverá muitas outras Terras? Essas são apenas algumas das muitas questões que afrontam os astrônomos da atualidade e que o instrumento SPIRou propõe investigar profundamente na próxima década. Além de ser um espectropolarímetro - ou seja, um instrumento que é capaz de decompor a luz dos astros nas suas respectivas cores e nos seus modos de vibração fundamental, o SPIRou é um velocímetro de alta precisão, que pode detectar movimentos ínfimos de uma estrela, testemunhando assim a presença de um planeta em órbita - da mesma maneira que um radar fotográfico de estrada que detecta não somente pelo excesso de velocidade da estrela observada, mas por sua variação regular e periódica da velocidade.

The CFHT atop Mauna Kea in the Big Island of Hawaii (© JC Cuillandre, CFHT)

SPIRou poderá ainda partir a procura de planetas gêmeos da Terra na zona habitável ao redor dos sistemas planetários das estrelas anãs vermelhas na vizinhança Solar. As atmosferas desses planetas poderão ser estudadas com novas missões como o Telescópio Espacial James Webb (JWST), com previsão de lançamento para 2018, à procura de água e outras moléculas pré-bióticas associadas à presença de vida. O SPIRou poderá também decifrar os mistérios do nascimento de estrelas e planetas, observando pela primeira vez os campo magnéticos de mundos recém-formados de apenas algumas centenas de milhares de anos.

O SPIRou apresenta ainda um grande desafio tecnológico. Afim de observar corpos celestes frios, tais como as estrelas anãs vermelhas que possuem uma temperatura superficial equivalente à de uma lâmpada incandescente, o SPIRou terá que trabalhar com a luz infravermelha, fato que modifica completamente a construção desse equipamento, se comparado a instrumentos similares que são sensíveis à luz visível. O espectrógrafo de alta resolução deverá ser instalado dentro de uma câmara criogênica que deverá ser mantida resfriada à mesma temperatura do nitrogênio líquido (-200°C) para evitar que a radiação térmica do ambiente ofusque a luz proveniente das estrelas anãs vermelhas observadas pelo SPIRou. Isto possibilita ainda a detecção de movimentos em escalas suficientemente precisas para detectar a presença de planetas habitáveis do tipo Terra..

A estabilidade térmica do instrumento deve ser excepcional e garantir uma temperatura constante e com uma precisão de poucos milésimos de grau. Sentinela dos céus estrelados, a 4.200m de altitude, no topo do vulcão extinto Mauna Kea no meio do Oceano Pacífico na ilha do Havaí, o telescópio CFHT de 3,6 m utiliza instrumentação com tecnologias de última geração. Apesar de estar localizado em um dos lugares mais privilegiados do mundo para astronomia, o CFHT ainda assim necessita investir em instrumentação inovadora e pesquisa científica ambiciosa para se manter no topo das pesquisas astronômicas perante tamanha competição entre outros observatórios. Abrangendo um tema científico identificado como prioridade máxima em projetos de astrofísica pela CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), o SPIRou será um instrumento decisivo para garantir o futuro científico desse telescópio. O CFHT acaba de confirmar sua contribuição financeira para a construção do SPIRou em conjunto a um consórcio internacional já existente que financiará o restante.

O SPIRou é um projeto internacional liderado pela França, que envolve além do CFHT, os seguintes países: Canadá, Suíça, Brasil, Taiwan e Portugal. O custo total de 10 milhões de euros, com um custo de construção de 4 milhões de euros refletem a importância científica que ele representa para os seus parceiros. No Brasil,o Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA/MCTI), a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) participarão no desenvolvimento das fibras ópticas no infravermelho e fornecerão os elementos dispersivos do espectrógrafo, tais como o prisma e a rede de difração do tipo echelle, além de contribuir também com o desenvolvimento científico do projeto.

 

Informações adicionais:

Os parceiros de caráter científico e financeiro do SPIRou são:

Parceiros na França: CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) e MESR (Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche); em Toulouse, UPS (Université Paul Sabatier), OMP (Observatoire Midi- Pyrénées), IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) e Région Midi-Pyrénées; em Grenoble, UJF (Université Joseph Fourier), OSUG (Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble) e IPAG (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble); em Ile de France, IAP (Institut d’Astrophysique de Paris), OP (Observatoire de Paris), LESIA (Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique), LERMA (Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique), LUTH (Laboratoire Univers et Théories), IMCCE (Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides), SAp / AIM of CEA (Service d’Astrophysique / Laboratoire AIM du Commissariat à l’Energie Atomique), IAS (Institut d’Astrophysique Spatiale), LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales) e Région Ile de France; em Marseille, AMU (Université Aix-Marseille), the Pythéas Institute, LAM (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille) e OHP (Observatoire de Haute Provence).

Outros parceiros: no Havaí, CFHT (Canada-France Hawaii Telescope); no Canadá, UdeM (Université de Montréal) em Montréal, UL (Université Laval) em Québec City, and NRC (National Research Center) em Victoria; na Suiça, OG (Observatoire de Genève) em Genebra; no Brasil, LNA (Laboratório Nacional de Astrofísica) em Itajubá, UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte) em Natal, UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) em Belo Horizonte; em Taiwan, ASIAA (Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics) em Taipei; em Portugal, CAUP (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto) na cidade do Porto.

CFHT é um telescópio de 3.6m, mantido por um consórcio internacional entre o Canadá (CNRC), França (CNRS INSU) e Universidade do Havaí - com contribuições adicionais do Brasil, Taiwan, China and Coréia do Sul.

Contatos no Brasil: Dr. Bruno Vaz Castilho de Souza / Dr. Eder Martioli (LNA, Itajubá) - email: bruno@lna.br / emartioli@lna.br - tel: +55 35 3629-8123; Dr. José-Dias do Nascimento Jr. (UFRN, Natal e Harvard-Smithsonian CfA) - email: jdonascimento@cfa.harvard.edu - tel: (US)+1 617 314-3328, (BR) +84 3215-3793 (ext. 208); Dra. Silvia Helena Paixão Alencar (UFMG, Belo Horizonte) - email: silvia@fisica.ufmg.br - tel: +55 31 3409-5661.

 

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