Nasa lança telescópio Roman para mapear o universo e buscar exoplanetas

A NASA, agência espacial dos Estados Unidos, lançará neste domingo, 30, o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, observatório projetado para mapear regiões do céu com um campo de visão cerca de 100 vezes maior que o do Telescópio Espacial Hubble. A missão terá entre seus objetivos a busca por exoplanetas e o estudo da distribuição de matéria e energia escuras no universo.

A previsão é que as operações científicas tenham início em janeiro de 2027. A partir dessa etapa, o Roman deverá observar estrelas em diferentes estágios de evolução, aglomerados de galáxias e outros objetos cósmicos. Os dados também serão usados em pesquisas sobre matéria escura e energia escura, dois componentes associados à estrutura e à expansão do universo.

O espelho principal do Roman tem 2,4 metros de diâmetro, dimensão igual à do Telescópio Espacial Hubble. A diferença entre os observatórios está, principalmente, na área do céu que cada instrumento consegue registrar de uma só vez. Enquanto o Hubble concentra suas observações em regiões menores, o Roman foi desenvolvido para realizar levantamentos de áreas mais extensas.

Para isso, o telescópio contará com o Instrumento de Campo Amplo, equipamento responsável pela captura de grandes regiões do céu. O Hubble, em comparação, observou aproximadamente 0,1% do céu noturno ao longo de suas operações.

A diferença não coloca necessariamente as duas missões em funções concorrentes. O Hubble permite analisar regiões menores do espaço, enquanto o Roman poderá cobrir extensões maiores em intervalos menores. Como ambos detectam luz infravermelha, os dados produzidos pelos dois telescópios poderão ser combinados em pesquisas que dependam de diferentes escalas de observação.

Roman vai mapear galáxias para estudar matéria e energia escuras

O aumento da área observada também amplia a quantidade de objetos que poderão integrar os levantamentos da missão. O Roman poderá registrar desde corpos próximos da Terra até estruturas localizadas a distâncias cosmológicas, com informações sobre estrelas no fim de seus ciclos, planetas e aglomerados de galáxias.

Parte dessas observações será direcionada a componentes que não podem ser detectados diretamente pela luz. A matéria escura não emite luz, mas sua presença pode ser estudada a partir dos efeitos gravitacionais exercidos sobre galáxias e outras estruturas.

A energia escura, por sua vez, está relacionada à expansão acelerada do universo. Matéria escura e energia escura representam, em conjunto, a maior parte do conteúdo do universo, embora sua natureza permaneça desconhecida.

Para investigar esses componentes, pesquisadores deverão trabalhar com o volume de informações produzido pelo Roman. Uma das técnicas previstas envolve as chamadas lentes cinemáticas, método que combina imagens obtidas pelo telescópio com medições espectroscópicas para calcular como a matéria se distribui pelo universo.

O processamento dessas observações dependerá de supercomputadores. Depois que o telescópio identificar galáxias, calcular posições e registrar características espaciais, pesquisadores poderão organizar as informações em catálogos e aplicar modelos físicos para estudar a estrutura e a evolução do universo.

Os sistemas computacionais deverão converter esses catálogos em mapas que poderão ser usados para estimar propriedades relacionadas à matéria e à energia escuras.

“Essa infraestrutura nos levará dos catálogos à interpretação cosmológica”, afirmou Tim Eifler, líder do projeto, em comunicado. Segundo o pesquisador, quando o Roman começar a transmitir informações, os dados estarão disponíveis para uma comunidade de cientistas, e não apenas para um grupo específico.

Coronógrafo permitirá buscar exoplanetas diretamente

A investigação de planetas fora do Sistema Solar será outra frente da missão. A maior parte dos exoplanetas conhecidos foi identificada por métodos indiretos. Um deles consiste em detectar pequenas reduções no brilho de uma estrela quando um planeta passa diante dela.

O Roman também tentará registrar diretamente planetas localizados em outros sistemas. Para isso, terá um coronógrafo, instrumento que utiliza máscaras, prismas, filtros, detectores e espelhos deformáveis para bloquear parte da luz emitida pelas estrelas.

A redução do brilho da estrela permitirá procurar objetos menos luminosos em suas proximidades. O coronógrafo foi projetado para detectar planetas até 100 milhões de vezes menos brilhantes que suas estrelas e poderá alcançar desempenho entre 100 e 1.000 vezes superior ao de coronógrafos espaciais existentes.

O instrumento não foi desenvolvido para detectar diretamente vida extraterrestre. A tecnologia, porém, poderá contribuir para métodos usados na busca por sinais associados à presença de vida em outros sistemas planetários.

Antes das observações, os pesquisadores precisarão selecionar os alvos. Esse trabalho envolve estudos de atmosferas, climas e configurações de sistemas planetários para identificar candidatos que possam ser observados pelo instrumento.

A escolha também está relacionada ao tempo disponível para observações. Como o coronógrafo procurará objetos com luminosidade muito inferior à das estrelas próximas, pesquisadores precisarão calcular quanto tempo será necessário para observar cada candidato.

Outras equipes deverão estudar a arquitetura de sistemas extrassolares e selecionar estrelas que possam servir para a calibração do instrumento. Os dados do Roman também poderão ser usados em pesquisas sobre buracos negros supermassivos, lentes gravitacionais, formação de galáxias, reionização e poeira cósmica.