Portugal Prepara Instrumento Para o Maior Telescópio do Mundo

O maior telescópio do mundo tem mão de obra portuguesa. Através do METIS vai ser possível observar as galáxias distantes e as estrelas mais próximas do buraco negro supermassivo.

Publicado 17/08/2020, 17:59 WEST, Atualizado 5/11/2020, 05:59 WET
Imagem artística concetual do ELT.

Imagem artística concetual do ELT.

Fotografia de ESO/L. Calçada

Cientistas das Universidades de Lisboa e do Porto, das Faculdades de Ciências (FCUL) e de Engenharia (FEUP), respetivamente, participam no desenvolvimento do Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph – METIS, um poderoso instrumento para equipar o maior telescópio do mundo.

METIS remete para a mitologia grega, em que Métis era esposa de Zeus e mãe de Atena, deusa da sabedoria. Agora é também o espectrógrafo de infravermelho médio planeado para o ELT, o telescópio terrestre da próxima geração.

Os membros do CENTRA - Centro de Astrofísica e Gravitação já terminaram o desenho completo e preliminar do METIS, que vai ser instalado no Extremely Large Telescope (ELT). Estima-se que a construção e instalação do instrumento demore cerca de sete anos.


O instrumento que vai permitir estudar as galáxias
O espelho primário gigante do ELT conta com 39 metros de diâmetro e vai permitir que, a partir do METIS, seja detetada a radiação invisível ao olho humano, a que se “sente” sob a forma de “calor”.

A partir do instrumento, será possível estudar uma imensa quantidade de tópicos científicos, desde objetos do nosso sistema solar às galáxias ativas distantes.

Os vários instrumentos que constituem o ELT, que fazem a leitura de luz visível e infravermelha, possibilita o estudo em detalhe da natureza, da distribuição da matéria e energias escuras do Universo. Permite também estudar a temperatura, o clima e variações sazonais das atmosferas de planetas extrassolares gigantes.

O METIS vai possibilitar o estudo de novas estrelas em órbitas mais próximas do buraco negro supermassivo, do centro da Via Láctea, e planetas fora do Sistema Solar com tamanho semelhante à Terra.

A precisão da observação será mais minuciosa que James Webb e Hubble
Com potencial para detetar diretamente exoplanetas terrestres, em torno das estrelas mais próximas, vai ser possível estudar as estrelas que nascem em enxames, até estrelas com apenas algumas dezenas de massas de Júpiter.

O METIS é um dos três primeiros instrumentos para o ELT e o único que cobre comprimentos de onda além dos 3 mícron. Divide-se em duas unidades, uma para o gerador de imagens e outra para o espectrógrafo.

Totalmente envolto num criostato para manter baixas as temperaturas, para garantir um desempenho otimizado, o maior telescópio do mundo será capaz de observar detalhes seis vezes mais finos do que o telescópio espacial James Webb, e 20 vezes mais finos do que o telescópio Hubble, na órbita da Terra desde 1990.

Os testes vão decorrer no campus da faculdade portuguesa
A revisão do design preliminar do METIS ocorreu entre 6 e 10 de maio de 2019, no European Southern Observatory (ESO), em Garching bei München, na Alemanha. A 5 de junho de 2020 o ESO anunciou que o METIS passou com êxito na revisão. Este representou, então, um marco importante para o projeto.

O ELT está a ser construído no Chile, a sua integração e a fase de teste dos módulos produzidos vão ocorrer em Portugal, no campus da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

Portugal entrou como parceiro no projeto no ano de 2013 e estende a sua participação ao Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, envolvido nos espectrógrafos HIRES e MOS, pelas empresas Critical Software e ISQ.

Professores e alunos unidos numa equipa multidisciplinar
A equipa portuguesa na linha da frente conta com professores, investigadores, engenheiros físicos e estudantes, e é liderada por António Amorim, professor do Departamento de Física da FCUL e coordenador do grupo SIM do CENTRA.

A gestão do projeto em Portugal está a cargo de Mercedes Filho, professora do Departamento de Engenharia Física da FEUP.

A equipa está envolvida na construção da estrutura mecânica de suporte do instrumento. O seu custo total ronda os 95 milhões de euros e a sua massa é de cerca de 12 toneladas - o equivalente a um autocarro de dois andares. 

No desenho do METIS, a equipa contou com a participação de vários estudantes, nomeadamente André Boné, doutorando em Engenharia Física na FCUL. 

Outros investigadores também dão o seu contributo, tal como Paulo Garcia, investigador do CENTRA e professor do Departamento de Engenharia Física da FEUP, André Moitinho, do CENTRA e professor na FCUL, Koraljka Muzic, do CENTRA e, Alexandre Correia, professor do Departamento de Física da Universidade de Coimbra.

Incorporação do METIS programado para 2027
A estrutura de suporte tem requisitos extremos. Deve ser posicionado com uma estabilidade de 10 milionésimos de uma rotação e 100 milionésimos do metro. Deve ainda resistir a um grande terramoto, mantendo a integridade do instrumento, sendo capaz de suportar uma massa equivalente de 40 toneladas.

O METIS conta com a colaboração de nove organizações europeias de astronomia num consórcio composto por 158 membros. Está programado incorporar o telescópio em 2027.

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