Silencioso como a noite: por que a radioastronomia não ‘escuta’ nada?

Crédito: NRAO/AUI/NSF

No filme “Contato”, de 1997, Ellie Arroway é uma jovem radioastrônoma interpretada por Jodie Foster. Ellie está em uma missão para descobrir vida alienígena e, em uma cena famosa filmada no Very Large Array, ela se senta na beira do observatório, ouvindo os sons do rádio no céu com antenas ao fundo.

É um momento cinematográfico maravilhoso que destaca a busca solitária de Ellie pela verdade e se tornou tão icônico que muitos visitantes do VLA tiram “aquela foto” de si mesmos usando fones de ouvido na frente de uma antena parabólica. Mas, por mais lindamente poética que seja a cena, é a magia de Hollywood, não a ciência pura. Os sinais de rádio dos fones de ouvido e do computador de Ellie interfeririam no equipamento sensível do observatório e os astrônomos de rádio não ouvem o céu.

A ideia de que os radioastrônomos ouvem objetos celestes é talvez o maior equívoco na radioastronomia. E até certo ponto é compreensível. As pessoas ouvem rádio o tempo todo, então certamente os radioastrônomos devem fazer o mesmo. Mas os sons que ouvimos no rádio não são os sons do próprio rádio. Eles são convertidos a partir de sinais elétricos. As ondas sonoras requerem um meio como o ar para viajar e, como o espaço é essencialmente um vácuo, os sons não podem viajar pelo espaço. Se os astrônomos ouvissem o céu, tudo o que ouviriam seria o silêncio.

O rádio é uma forma de luz. É como a luz visível, mas com um comprimento de onda muito maior. Enquanto a luz visível tem um comprimento de onda na escala dos átomos, a luz do rádio tem comprimentos de onda que vão desde a espessura de um lápis até mais do que o comprimento de um ônibus.

Como os comprimentos de onda do rádio estão na escala humana, a tecnologia da radioastronomia costuma ser muito diferente da astronomia óptica. Existem grandes semelhanças. Tanto a astronomia óptica quanto a radioastronomia usam superfícies reflexivas para focar a luz em um detector ou receptor, que então converte a luz em um sinal digital. Os astrônomos podem usar esse sinal digital para criar imagens astronômicas. Mas como os comprimentos de onda do rádio são muito mais longos do que os comprimentos de onda visíveis, temos que alcançar esse feito de maneiras diferentes.

Um fator chave é o tamanho do refletor. Geralmente, quanto maior o seu refletor ou espelho, mais luz você pode focar e mais nítida e brilhante sua imagem. É por isso que os melhores telescópios ópticos têm espelhos de vários metros de diâmetro. Mas o tamanho do seu refletor deve ser dimensionado de acordo com o seu comprimento de onda. Como as ondas de rádio são milhares de vezes mais longas que as ondas visíveis, um espelho de radiotelescópio precisaria ser maior que Manhattan. Isso não é algo que podemos construir, então, em vez disso, criamos matrizes de pratos menores. Cada prato de antena funciona como um pedaço de um espelho maior. Os astrônomos podem então simular um prato em toda a cidade combinando dados de uma série de pratos menores.

Outro fator é que a luz do rádio geralmente é muito mais fraca do que a luz visível, e há muitas coisas que criam a luz do rádio. Isso significa que os radiotelescópios precisam ser protegidos de objetos do cotidiano, como telefones celulares e equipamentos de informática que emitem luz de rádio. Os receptores de antena também devem estar extremamente frios. Objetos em temperatura ambiente emitem muita luz de rádio fraca que pode afetar a precisão dos dados observacionais, então os receptores e outros componentes eletrônicos de um radiotelescópio devem ser superresfriados para converter a luz de rádio em um sinal digital.

Claro, uma vez que os astrônomos tenham seus dados, eles sempre podem converter esses dados em som. Isso é feito principalmente com pulsares, onde as explosões elétricas de energia de uma estrela de nêutrons são convertidas em estalos audíveis. Os astrônomos também converteram fenômenos como a turbulenta aurora de Júpiter ou o lamento de uma nebulosa distante. Esses sons podem nos dar uma conexão emocional com o cosmos, mas, assim como a cena de “Contato”, eles são apenas uma interpretação poética da luz do rádio que captamos.


Publicado em 14/12/2022 08h45

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