Em 2007, o Observatório Europeu do Sul (ESO) concluiu o trabalho no Very Large Telescope (VLT) no Observatório Paranal, no norte do Chile. Este telescópio terrestre é o instrumento óptico mais avançado do mundo, composto por quatro telescópios unitários com espelhos principais (medindo 8,2 metros de diâmetro) e quatro telescópios auxiliares móveis de 1,8 metros de diâmetro.
Recentemente, o VLT foi atualizado com um novo instrumento conhecido como Explorador Espectroscópico de Unidade Múltipla (MUSE), um espectrógrafo panorâmico de campo integral que funciona em comprimentos de onda visíveis. Graças ao novo modo de óptica adaptativa que isso permite (conhecido como tomografia a laser), o VLT conseguiu recentemente obter algumas imagens de Netuno, aglomerados de estrelas e outros objetos astronômicos com clareza impecável.
Na astronomia, a óptica adaptativa refere-se a uma técnica em que os instrumentos são capazes de compensar o efeito de desfoque causado pela atmosfera da Terra, o que é um problema sério quando se trata de telescópios terrestres. Basicamente, à medida que a luz passa através de nossa atmosfera, ela se distorce e faz com que objetos distantes fiquem embaçados (e é por isso que as estrelas parecem brilhar quando vistas a olho nu).
Uma solução para esse problema é implantar telescópios no espaço, onde a perturbação atmosférica não é um problema. Outra é confiar na tecnologia avançada que pode corrigir artificialmente as distorções, resultando em imagens muito mais nítidas. Uma dessas tecnologias é o instrumento MUSE, que trabalha com uma unidade de óptica adaptativa chamada GALACSI - um subsistema do Adaptive Optics Facility (AOF).
O instrumento permite dois modos ópticos adaptativos - o modo de campo amplo e o modo de campo estreito. Enquanto o primeiro corrige os efeitos da turbulência atmosférica até um km acima do telescópio em um campo de visão comparativamente amplo, o modo Narrow Field usa tomografia a laser para corrigir quase toda a turbulência atmosférica acima do telescópio para criar imagens muito mais nítidas, mas em uma região menor do céu.
Isso consiste em quatro lasers que são fixados no quarto Telescópio Unitário (UT4), emitindo intensa luz laranja no céu, simulando átomos de sódio no alto da atmosfera e criando “Laser Guide Stars” artificiais. A luz dessas estrelas artificiais é então usada para determinar a turbulência na atmosfera e calcular as correções, que são enviadas ao espelho secundário deformável do UT4 para corrigir a luz distorcida.
Usando esse modo de campo estreito, o VLT conseguiu capturar imagens de teste notavelmente nítidas do planeta Netuno, aglomerados de estrelas distantes (como o aglomerado de estrelas globulares NGC 6388) e outros objetos. Ao fazer isso, o VLT demonstrou que seu espelho UT4 é capaz de atingir o limite teórico de nitidez da imagem e não é mais limitado pelos efeitos da distorção atmosférica.
Isso significa essencialmente que agora é possível para o VLT capturar imagens do solo mais nítidas do que as captadas pelo telescópio espacial Hubble. Os resultados do UT4 também ajudarão os engenheiros a fazer adaptações semelhantes ao telescópio extremamente grande do ESO (ELT), que também conta com a tomografia a laser para conduzir suas pesquisas e atingir seus objetivos científicos.
Esses objetivos incluem o estudo de buracos negros supermassivos (SMBHs) nos centros de galáxias distantes, jatos de estrelas jovens, aglomerados globulares, supernovas, planetas e luas do Sistema Solar e planetas extra-solares. Em suma, o uso de óptica adaptativa - como testado e confirmado pelo MUSE do VLT - permitirá que os astrônomos usem telescópios terrestres para estudar as propriedades de objetos astronômicos com muito mais detalhes do que nunca.
Além disso, outros sistemas de óptica adaptativa se beneficiarão do trabalho com a Adaptive Optics Facility (AOF) nos próximos anos. Isso inclui o GRAAL do ESO, um módulo de óptica adaptativa da camada de solo que já está sendo usado pelo gerador de imagens de campo amplo infravermelho Hawk-I. Em alguns anos, o poderoso instrumento Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) também será adicionado ao VLT.
Entre essas atualizações e a implantação de telescópios espaciais de próxima geração nos próximos anos (como o Telescópio Espacial James Webb, que será implantado em 2021), os astrônomos esperam trazer muito mais do universo "em foco". E o que eles vêem certamente ajudará a resolver alguns mistérios de longa data e provavelmente criará muito mais!
E não deixe de apreciar esses vídeos das imagens obtidas pelo VLT de Netuno e NGC 6388, cortesia do ESO:
