Grupo de Astronomia da Universidade da Madeira

A terceira Sexta Astronómica, por motivos excepcionais não se realizou na última Sexta-Feira do mês, mas sim na primeira do mês de Fevereiro (02-02-2007). Lá estávamos nós, eu (Elder) e o Ilídio, na entrada da UMa à espera dos professores Laurindo, Angelino e Pedro, que ao fim de alguns minutos acabaram por chegar (sempre os últimos…), perfazendo nós um total de cinco. De entre as poucas opções disponíveis para jantar perto da universidade, optou-se por uma pizzaria perto da Achada. Adiante…

O tema por mim proposto para esta terceira Sexta Astronómica vinha mesmo a calhar, com o recente lançamento para o espaço do telescópio espacial CoRoT e era basicamente sobre os Exoplanetas e as recentes descobertas de cada vez mais objectos que se supõem serem exoplanetas. First things first…

Enquanto esperávamos pelas nossas escolhas para o jantar, lancei a discussão, distribuindo material sobre o CoRoT. Este é um projecto da CNES, com a colaboração da ESA e de países terceiros e que foi lançado para o espaço a 27 de Dezembro de 2006, a partir do cosmódromo de Baikonur, sendo que ficou plenamente operacional a partir do dia 18 de Janeiro do decorrente ano. Após a leitura deste material, comentou-se um pouco sobre os propósitos da missão, propósitos estes que estão implícitos no nome da missão. CoRoT é um acrónimo para (Convecção+ Rotação+ Trânsitos).

Após discutirmos um pouco sobre as características técnicas (telescópio de 30 cm de abertura (seria como se enviássemos o LX200 da UMa para o espaço!), com dois mosaicos de duas CCD’s cada, cada uma das CCD’s com 2048x2048 pixeis, colocado numa órbita polar a 896km de altitude, com um período orbital de 1h49m e com uma vida útil estimada de 2.5 anos). Falamos um pouco sobre a participação portuguesa (via CAUP).

Passamos depois para a introdução ao tema destacado para a noite, com distribuição de material sobre métodos de detecção de exoplanetas. Notou-se que a maior parte dos exoplanetas descobertos foram-no por meio da detecção dos seus efeitos dinâmicos (trânsitos, astrometria e velocidade radial, entre outros), sendo estes efeitos observados indirectamente na estrela, através das variações na sua luz.

[https://www.rssd.esa.int/SA-general/Projects/Staff/perryman/planet-figure.pdf]

Veio também à conversa uma outra missão, prevista para 2010, a Gaia, que, como alguém comentou, será uma Hipparcus melhorada e que eventualmente também poderá permitir descobrir efeitos dinâmicos em estrelas, o que se poderá traduzir na descoberta de exoplanetas.

Após isto, a conversa progrediu para os exoplanetas em si, características tais como o tamanho e o período orbital foram especialmente destacadas. Notou-se que, regra geral, os objectos descobertos têm dimensões algumas vezes superiores à de Júpiter (sendo raros os que têm dimensões inferiores) e que orbitam muito próximo da estrela-mãe. Ficamos espantados com um objecto em particular, objecto este que tem uma idade estimada de 13 mil milhões de anos, pouco menos do que a idade do Universo, e que se supõe que seja o planeta mais velho descoberto. Naturalmente que com o avanço da ciência se chegará a um valor mais “correcto”.

Comentou-se também a existência dos designados planetas ‘interestelares’. Foi ponto assente que à luz da recente designação de planeta proposta pela UAI estes objectos não poderiam ser considerados planetas, pois falham logo o primeiro pré-requisito: alegadamente não orbitam nenhuma estrela… Mas uma próxima reunião da UAI (em 2009) poderá já definir o estatuto destes também.

Mas a discussão ao longo do jantar não foi pacífica. Pautada por breves espreitadelas à televisão, que transmitia o jogo Benfica-Boavista, a discussão cedo convergiu para a designação destes planetas descobertos, havendo que considerasse que mais de 90% destes alegados exoplanetas sejam na realidade anãs castanhas e por outro lado, havendo quem discorde da definição de uma anã castanha como sendo uma estrela, pois a sua temperatura é já comparável à de alguns planetas do Sistema Solar, e, como alguns destes, a sua radiação tem origem na compressão gravitacional (compressão adiabática a volume constante), o que liberta energia e consequentemente radiação. Já no fim do jantar, comentou-se a classificação teórica para os planetas recentemente divulgada num artigo de Sudarsky, Burrows e Pinto, publicado no Astrophysical Journal, que dividia os planetas em 5 possíveis tipos ou classes: Class I - Ammonia Clouds, Class II - Water Clouds, Class III - Clear, Class IV - Alkali metal absorption, Class V - Silicate Clouds. Notou-se desde logo que o planeta Terra não se enquadrava em nenhuma destas 5 classes, bem como os restantes planetas rochosos, pelo que após uma leitura mais atenta se verificou que esta classificação só se aplicava a planetas Gigantes Gasosos.

Terminando, comentou-se um pouco a questão da habitabilidade planetária. Sendo esta uma questão pertinente, pois poderá ajudar-nos na procura de vida em outros locais do Universo. Comentou-se que, ao contrário da vida aqui na Terra, que é baseada no Carbono, poderá haver vida baseada noutro tipo de compostos quimicos, como é o caso do Silício. Comentou-se o caso do projecto SETI, que ao fim de algumas décadas a ‘ouvir’ o céu, não obteve dados, levando a que se chegasse à conclusão de que para eventualmente se obterem indícios de vida noutros mundos ter-se-ia que prolongar essa pesquisa por alguns milhares de anos, o que seria incomportável em termos económicos. O fim do nosso jantar coincidiu com o término da partida de futebol, pelo que dirigimo-nos (após pagar a conta, claro!) para a Universidade.

Já sem o Angelino, a segunda parte da nossa noite foi passada no terraço da Universidade, sendo que o céu completamente limpo apresentava condições atmosféricas óptimas para a realização de observações astronómicas. Apesar de ser uma noite de Lua Cheia esta foi muito produtiva quanto ao número de objectos observados. Começou por ser espantosa a observação de Saturno com o Meade e o Mizar. Especialmente com o primeiro, dada a espectacular proximidade de Saturno à Lua: nesse dia, da Sibéria e Ártico, deu-se mesmo uma ocultação de Saturno pela Lua. Nós vimos Saturno a menos de um diâmetro da Lua de distância da mesma. Conseguiram-se ver facilmente quatro dos seus maiores satélites (sendo o maior de todos Titã). Ainda com o Meade, observamos a nebulosa de Orion (M42) e ainda as galáxias NGC2403, M81 e M82 (foi agradavelmente chocante vê-las tão facilmente, com Lua Cheia). Também vimos enxames abertos e globulares (Plêiades – M45, M79 e M41).

Quanto ao Mizar, após Saturno, o esforço esteve em focá-lo observando a estrela Polar, mas tal não foi possível: desta vez descobrimos que a Barlow 2x é a ideal mas tem de se afastar um pouco do foco “normal”. É necessário um bom parafuso para a prender, o que neste momento não existe. Para além do mais, deve ser preciso um filtro (talvez o Johnson R ou I, já que a estrela polar é branca/azul?) de forma a evitar a saturação bem visível:

Estrela Polar. A imagem foi obtida a 02-02-2007 com a CCD acoplada ao telescópio Mizar. (c) Grupo de Astronomia da Universidade da Madeira 2007.

Viramo-nos, então, para o Meade, tendo feito integrações de objectos tais como a nebulosa de Orion e as quatro estrelas do Trapézio. Mesmo desfocada, sobre-exposta (1 seg), e no estado bruto (sem qualquer tratamento) a imagem de M42 é fantástica (notem-se as estrelas do trapézio, em conjunto, sobre-expostas):

Nebulosa de Orion e as quatro estrelas do Trapézio. A imagem foi obtida a 02-02-2007 com a CCD acoplada ao telescópio Meade LX200. (c) Grupo de Astronomia da Universidade da Madeira 2007.

Finalmente, observámos uma qualquer estrela de grandeza ~9 mag (exposição 1 seg) e conseguimos aproximar-nos bastante da focagem com o Meade. Aparentemente, chegamos ao disco de “seeing” (~6”), a julgar pelo tamanho dos pixeis da CCD:

Focagem de uma estrela de magnitude aparente 9. As imagems foram obtidas a 02-02-2007 com a CCD acoplada ao telescópio Meade LX200. (c) Grupo de Astronomia da Universidade da Madeira 2007.

As baixas temperaturas que se faziam sentir (11.5ºC, humidade relativa a rondar os 80%) e a suave brisa não nos desanimaram, pois chegando nós ao terraço e começado a fazer observações por volta das 22h30 só abandonamos a nossa empreitada por volta das 01h45. Como conclusão, devo dizer que ambas as partes da noite foram muito produtivas, sendo que criamos desde já algum automatismo na operação tanto dos telescópios como da CCD, sendo que pela primeira vez se fizeram integrações à nebulosa de Orion.

Que fazer na próxima Sexta Astronómica? Temos ainda um bom trabalho a fazer quanto à focagem e, ainda mais importante, colimação, etc. dos dois telescópios. Devemos, em primeiro lugar, garantir que é mesmo só o seeing a limitar-nos e não um problema qualquer de aberração na óptica. Assim, será melhor começar por fazer os testes clássicos de aberração e colimação e focar usando técnicas como descritas, por exemplo, nas Secções 2.2, 2.3 e 2.4 do “The New CCD Astronomy”. Um bom teste inicial (até antes de procurarmos aberrações ou desfocagem) é usar as estrelas binárias “do Elder/Catarina” para ver se as detectamos e como as detectamos.

E se estiver chuva ou coberto? Não desanimemos que também temos um bom trabalho de bastidores para ser feito. É boa a hora para começar a explorar software de redução de dados, fazer ao menos perfis de algumas das estrelas que já observámos (confirmar saturações, etc.), iniciar um processo simples de redução (mas faltam-nos BIAS e FLATs já que DARKS já temos automaticamente). Software: CCDOpts, FITSview, IRAF, etc…

Elder Samuel Macedo Pinto
Pedro Augusto