Radiotelescópios
O que são os radiotelescópios?
Os radiotelescópios são instrumentos de observação astronômica capazes de captar ondas eletromagnéticas não visíveis a olho nu: as ondas de rádio.
Algumas estruturas astronômicas, como galáxias distantes, estrelas e buracos negros, emitem uma grande quantidade de ondas de rádio. Essas ondas não são captadas por lentes, como ocorre nos telescópios convencionais.
A primeira observação de ondas de rádio provenientes de objetos astronômicos ocorreu em 1932, na Bell Telephone Laboratories, e possibilitou a descoberta de diversas estruturas astronômicas invisíveis aos telescópios ópticos, como os quasares e pulsares.
Ondas de rádio
As ondas captadas pelos radiotelescópios são denominadas de ondas de rádio ou ondas hertzianas, em homenagem ao Físico Heinrich Hertz. Essas ondas ocupam uma vasta faixa do espectro eletromagnético. Suas frequências são menores que as ondas de infravermelho, variando entre 300 GHz (3,0x1011 Hz) e 3 kHz (3,0x103 Hz). Propagam-se no vácuo com a velocidade da luz (aproximadamente a 3,0x108 m/s). Veja a seguir algumas de suas características:
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Comparadas às outras ondas eletromagnéticas, são as que apresentam os maiores comprimentos de onda e as menores frequência e energia;
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As ondas de rádio são consideradas radiação não ionizante, pois não apresentam energia suficientemente alta para danificar as moléculas de DNA por meio da remoção de elétrons ou quebra de ligações químicas;
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São largamente utilizadas em meios de telecomunicações, como televisão, rádio e telefonia celular. Apesar disso, os radiotelescópios são calibrados para detectar frequências diferentes das utilizadas por esses equipamentos.
Fato curioso:
As ondas de rádio produzidas pelos aparelhos de celular são alguns bilhões de vezes mais intensas que a radiação proveniente da maioria das estrelas longínquas observadas em radiotelescópicos.
Funcionamento e características do radiotelescópio
Diferentemente dos telescópios ópticos, o radiotelescópio utiliza uma grande antena de formato parabólico para a captação de ondas de rádio. Essas antenas funcionam como grandes espelhos para ondas de rádio.
O tamanho das antenas depende da frequência das ondas de rádio que serão observadas. Esse tamanho é bastante variável e pode chegar a 576 m de diâmetro, como no caso de um dos maiores radiotelescópios do mundo, o RATAN-600, localizado na Rússia:
Telescópio RATAN-600, um dos maiores radiotelescópios do mundo*
As ondas de rádio percorrem enormes distâncias até chegar às antenas dos radiotelescópios. Quando chegam, são refletidas em direção a um receptor de ondas localizado em um ponto chamado de foco.
A capacidade de um radiotelescópio de distinguir detalhes em objetos astronômicos está ligada à sua resolução angular. Essa propriedade depende da área da antena. Para que um radiotelescópio apresente uma resolução similar à de um telescópio óptico, sua área deve ser ainda maior.
A fim de resolver esse tipo de problema, são feitas associações com vários radiotelescópios menores, mas em grandes áreas, que trabalham como um único radiotelescópio gigante. O mecanismo é simples: ao usar dois ou mais radiotelescópios distanciados, as ondas de rádio incidentes em cada um deles chegarão com uma pequena diferença de tempo. Esse intervalo de tempo possibilita outras perspectivas de imagem do mesmo objeto.
Como resultado, obtém-se um grande aumento da resolução angular, permitindo a observação de objetos muito distantes ou pouco luminosos.
Observatório Very Large Array, no México**
* Créditos da imagem: Commons
** Créditos da imagem: Commons