Observatório do Banco Verde: Radioastronomia pioneira

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O Robert C. Byrd Green Bank Telescope é o maior telescópio totalmente orientável do mundo, localizado no Green Bank Observatory, na Virgínia Ocidental.

(Imagem: © GBO / AUI / NSF)

O Green Bank Observatory, localizado nas montanhas Allegheny da Virgínia Ocidental, abriga oito telescópios, incluindo o maior telescópio totalmente orientável do mundo, o Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT). O observatório é pioneiro na radioastronomia moderna desde que seu primeiro telescópio, o radiotelescópio Tatel de 26 metros, foi construído em 1959.

O observatório fica dentro das fronteiras da Zona Silenciosa de Rádio Nacional (NRQZ), de 13.000 milhas quadradas (34.000 quilômetros quadrados), onde as transmissões de rádio são fortemente restritas e reguladas para limitar a interferência nos telescópios. A cidade vizinha de Green Bank foi chamada de cidade mais tranquila da América, onde dispositivos que emitem ondas de rádio, incluindo telefones celulares, roteadores Wi-Fi e até fornos de microondas, são proibidos. O ambiente sem rádio permite que os astrônomos observem seções do espectro eletromagnético caso contrário, abafado pelo ruído constante do rádio que criamos inadvertidamente ao usar a tecnologia moderna.

"Não há nada parecido na América do Norte e nunca haverá", disse Felix J. Lockman, principal cientista do Observatório do Banco Verde. "[O NRQZ] é absolutamente crítico. Torna o Green Bank excepcionalmente adequado para a radioastronomia".

Pioneiros da radioastronomia

Em meados da década de 1950, os Estados Unidos estavam ficando para trás do resto do mundo em radioastronomia por causa da dificuldade em encontrar financiamento. O custo e a escala de construção e manutenção de um observatório de rádio capaz de avançar no campo estavam além dos meios de qualquer instituição individual. Mas a National Science Foundation (NSF) atendeu aos pedidos da comunidade de radioastronomia. Em 1957, a NSF dedicou um vale isolado em forma de triângulo perto da pequena cidade de Green Bank para se tornar o primeiro Observatório Nacional de Radioastronomia da América (NRAO) - o que é agora o Observatório do Banco Verde.

Logo após a conclusão do telescópio Tatel, em 1958, novas descobertas começaram a surgir no primeiro observatório nacional. Frank Drake, um astrônomo recém-formado em Harvard, descobriu o poderoso cintos de radiação em torno da Júpiter em 1959. Mais tarde naquele ano, ele iniciou a primeira busca por inteligência extraterrestre (SETI) na história, chamado Projeto Ozma. Drake ouviu sinais de rádio artificiais de duas estrelas próximas do sol, Tau Ceti e Epsilon Eridani.

"Pelo que sabíamos na época, quase todas as estrelas apresentavam fortes sinais de rádio", lembrou Drake em entrevista ao Geografia nacional. "Podemos olhar apenas algumas estrelas e ter sucesso".

A pesquisa surgiu vazia, mas inspirou Drake a estimar as chances de encontrar vida inteligente em nossa galáxia, e ele criou o agora famoso Equação de Drake. O trabalho inovador de Drake seria o primeiro de muitos avanços na busca pela vida no universo em Green Bank.

Em 1965, o observatório concluiu a construção do telescópio de 43 m (140 pés), que continua sendo o maior telescópio montado equatorialmente no mundo. Os telescópios equatoriais estão alinhados com o eixo de rotação da Terra e seguem o caminho das estrelas no céu.

"Este instrumento é realmente parte da história da ciência", disse Karen O'Neil, diretora do site do Green Bank, em um comunicado. "O telescópio de 140 pés preparou o terreno para a radioastronomia moderna".

Em 1969, os astrônomos que usavam o telescópio detectaram a primeira molécula orgânica complexa no espaço interestelar: o formaldeído. A descoberta do produto químico mostrou que, embora a vida no universo permaneça invisível, os ingredientes para a vida estão em toda parte. Segundo o NRAO, o telescópio detectou quase metade de todas as moléculas conhecidas que irradiam naturalmente a comprimentos de onda em centímetros.

O Telescópio Green Bank

A marca registrada do Observatório do Banco Verde hoje é o GBT, com um diâmetro de 330 pés (100 m). E com uma área de coleta de mais de dois hectares, o telescópio pode ouvir os mais sussurros do cosmos, estudando o fenômeno mais antigo e bizarro do universo. A enorme máquina pesa quase 17 milhões de libras (7,7 kg) e se eleva a 485 pés (148 m) acima do solo, tornando-a mais alta que a Estátua da Liberdade.

Originalmente financiado pela NSF, o telescópio custou quase US $ 95 milhões para ser construído e iniciou suas operações em 2001. A antena do telescópio apresenta uma superfície ativa composta por milhares de painéis de acionamento automático que corrigem deformações gravitacionais. Com o tempo, a força da gravidade aplaina a forma do prato, deformando-o. Os painéis, que são controlados individualmente por motores, corrigem essas deformações e permitem que a superfície permaneça perfeitamente lisa, dentro de 260 mícrons de desvio ou aproximadamente a largura de cinco cabelos humanos. A precisão da superfície permitiu ao telescópio alcançar extrema sensibilidade dentro de sua faixa de operação entre comprimentos de onda de 2,6 mm a 3 m (0,1-116 GHz).

"O GBT já permite avanços transformadores em astronomia", disse Harshal Gupta, oficial do programa NSF do Green Bank Observatory, em um comunicado. "Usando o telescópio, astrônomos da equipe NANOGrav recentemente detectou a estrela de nêutrons mais massiva, uma descoberta com implicações para entender o limite em que essas estrelas entram em colapso para formar buracos negros ".

Segundo Lockman, os dois anteriores mais massivos pulsares também foram descobertos no Green Bank. Ele atribui essas descobertas ao design exclusivo do telescópio e à capacidade de permanecer na vanguarda da ciência.

"Grande parte da astronomia que estamos fazendo com o Telescópio Green Bank hoje nem sequer foi concebida quando o telescópio foi projetado", disse Lockman. "Então, é uma combinação do fato de que é o design mais flexível, está em um bom ambiente e a ciência continua mudando, que eu acho que o tornará emocionante em um futuro indefinido".

Esse futuro inclui o retorno do observatório às suas raízes. A busca por vida alienígena inteligente continua hoje no Green Bank, por meio do projeto Breakthrough Listen. Financiado pelo bilionário russo-israelense Yuri Milner, o projeto de US $ 100 milhões é o maior programa do SETI da história e o GBT desempenha um papel fundamental na busca de civilizações além da Terra. Em 2019, Breakthrough Listen divulgou o maior conjunto de dados da história do SETI, quase um petabyte, ou 1 milhão de gigabytes, de dados de observações das estrelas e galáxias mais próximas. Não foram encontrados sinais óbvios de inteligência extraterrestre, mas a busca continua.

Recursos adicionais:

  • Aprenda sobre planetas fora do nosso sistema solar que poderiam hospedar vida alienígena.
  • Observatórios como o Green Bank podem ser ameaçados em um futuro próximo, descubra porque.
  • Leia nosso exclusivo Perguntas e respostas com Frank Drake, pioneiro do SETI.

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