Apenas oito das quarenta e quatro estações de antena para o LOw Frequency ARray (LOFAR) foram combinadas para produzir a primeira imagem de alta resolução de um quasar distante a comprimentos de onda de rádio. A primeira imagem mostra detalhes do quasar 3C 196, uma forte fonte de rádio a vários bilhões de anos-luz de distância, observada em comprimentos de onda entre 4 e 10 m. "Escolhemos esse objeto para os primeiros testes, porque conhecemos muito bem sua estrutura a partir de observações em comprimentos de onda mais curtos", disse Olaf Wucknitz, da Universidade de Bonn. “O objetivo não era encontrar algo novo, mas ver estruturas iguais ou similares também em comprimentos de onda muito longos para confirmar que o novo instrumento realmente funciona. Sem as estações alemãs, vimos apenas uma bolha difusa, sem subestrutura. Depois de incluir as longas linhas de base, todos os detalhes apareceram. ”
Cinco estações na Holanda foram conectadas com três estações na Alemanha. Para fazer observações detalhadas em frequências tão baixas, os telescópios precisam estar afastados. Quando concluída, a matriz LOFAR abrange uma grande parte da Europa.
Observações nos comprimentos de onda cobertos pelo LOFAR não são novas. De fato, os pioneiros da radioastronomia começaram seu trabalho na mesma faixa. No entanto, eles só conseguiram produzir mapas muito brutos do céu e medir apenas as posições e intensidades dos objetos.
“Agora estamos retornando a essa longa faixa de comprimento de onda negligenciada”, diz Michael Garrett, diretor geral da ASTRON, na Holanda, a instituição que lidera o projeto internacional LOFAR. “Mas desta vez somos capazes de ver objetos muito mais fracos e, ainda mais importante, imaginar detalhes muito finos. Isso oferece oportunidades inteiramente novas para pesquisa astrofísica. ”
“A alta resolução e sensibilidade do LOFAR significam que estamos realmente entrando em território desconhecido, e a análise dos dados era correspondentemente intrincada”, acrescenta Olaf Wucknitz. “Tivemos que desenvolver técnicas completamente novas. No entanto, a produção das imagens foi surpreendentemente suave no final. A qualidade dos dados é impressionante. ” O próximo passo para Wucknitz é usar o LOFAR para estudar as chamadas lentes gravitacionais, onde a luz de objetos distantes é distorcida por grandes concentrações de massa. É necessária alta resolução para ver as estruturas interessantes desses objetos. Esta pesquisa seria impossível sem as estações internacionais.
O LOFAR consistirá em pelo menos 36 estações na Holanda e oito na Alemanha, França, Reino Unido e Suécia. Atualmente, 22 estações estão operacionais e mais estão sendo montadas. Cada estação consiste em centenas de antenas dipolo que são conectadas eletronicamente para formar um enorme radiotelescópio que cobrirá metade da Europa. Com as novas técnicas introduzidas pela LOFAR, não é mais necessário apontar as antenas de rádio para objetos específicos de interesse. Em vez disso, será possível observar várias regiões do céu simultaneamente.
A resolução de uma série de radiotelescópios depende diretamente da separação entre os telescópios. Quanto maiores essas linhas de base são relativas ao comprimento de onda observado, melhor a resolução alcançada. Atualmente, as estações alemãs fornecem as primeiras linhas de base longas da matriz e melhoram a resolução em um fator de dez, usando apenas as estações holandesas. Funcionários da ASTRON dizem que a qualidade da imagem melhorará significativamente à medida que mais estações estiverem online.
"Queremos usar o LOFAR para procurar sinais de épocas muito antigas do universo", disse Benedetta Ciardi, do Instituto Max-Planck de Astrophysik (MPA), em Garching. “Tendo um histórico completamente teórico, nunca pensei que me empolgasse com uma imagem de rádio, mas esse resultado é realmente fascinante.”
Fonte: Max-Planck-Institut für Astrophysik
