Um dia (e noite) na vida de um astrônomo observacional

Autor: Experiência pessoal de Rosanna Tilbrook

Apesar do que você possa pensar, a vida cotidiana de um astrônomo provavelmente não é muito diferente das outras pessoas. A maioria de nós passa a maior parte dos dias em nossos escritórios (seja em universidades, observatórios ou até mesmo em casa), digitando em um computador, com reuniões ocasionais e alguns intervalos para o sagrado cafézinho. Claro, trabalhamos em algumas coisas bem diferentes – como buracos negros e estrelas explosivas e o desaparecimento distante, mas inevitável, do universo – mas nossa rotina diária é praticamente igual a de todos. Isto é, até chegarmos a um telescópio.

É importante observar que nem todos os astrônomos têm a oportunidade de, ou querem, ir a um observatório. Alguns estão mais interessados em adotar uma abordagem teórica, concentrando-se na criação de simulações e modelos para entender e explicar o que observamos na natureza. Eles usam computadores para descobrir o que acontece quando galáxias inteiras colidem, descobrem como as estrelas nascem e até criam mapas de todo o universo. Este trabalho é informado pelos dados coletados pelos telescópios e, por sua vez, nossas observações são frequentemente guiadas pela teoria. Os dois andam de mãos dadas, e muitos astrônomos se envolvem em ambos.

Quanto a mim, estou mais no lado observacional das coisas. Minha pesquisa envolve a procura de novos planetas em nossa Galáxia com um telescópio chamado Next Generation Transit Survey, ou NGTS. O NGTS detecta planetas monitorando a luz de milhares de estrelas e medindo pequenas mudanças periódicas em seu brilho. Se essas alterações tiverem um tamanho, forma e duração específica, podemos inferir que um planeta transitou e está bloqueando parte da luz da estrela mãe. No entanto, é possível que algum outro fenômeno físico esteja imitando as assinaturas características de uma detecção de planeta, por isso precisamos obter dados extras com outros telescópios para confirmar tais descobertas. É aqui que eu entro.

Como detectamos exoplanetas com o NGTS. Isso é chamado de “método de trânsito” e envolve a busca de pequenas mudanças periódicas no brilho de uma estrela, o que sugere algo pequeno e escuro passou na frente dele, possívelmente um planeta. Crédito de imagem: NASA

Ha-ha! Vamos para um um lugar remoto no meio do deserto

O NGTS está localizado no Chile, especificamente no deserto de Atacama, conhecido por ser um dos melhores locais de observação do mundo. É também no meio do nada. Isso é típico para observatórios, que normalmente são construídos em locais muito remotos para evitar a poluição da luz e do ar de vilas e cidades que contaminam as observações. Mesmo com o ar cristalino, a turbulência na atmosfera ainda causa problemas, fazendo as estrelas parecerem mexer um pouco ou “piscar”. Embora isso possa ser bonito quando você está olhando o céu com amigos em uma linda noite de verão, infelizmente para nós astrônomos, isso significa uma mancha embaçada em nossas imagens! Para minimizar a quantidade de ar turbulento acima de nós, precisamos subir – o que significa que o local ideal para nossos observatórios é no topo de uma alta montanha.

A Próxima Geração de pesquisas em trânsito de exoplanetas na região de Paranal, no Observatório Europeu do Sul, deserto de Atacama, Chile. Crédito da imagem: G. Lambert

Como resultado desses requisitos, minhas observações de acompanhamento me levam a uma viagem de 18 horas (no mínimo!) Da minha casa no Reino Unido até o Observatório Astronômico da África do Sul, ou SAAO, para usar o telescópio Elizabeth de 1,0 metro. O SAAO fica a quatro ou cinco horas de carro da Cidade do Cabo, a cerca de quinze minutos de uma pequena cidade no sul-africano chamada Sutherland. A distância desta instalação, como muitas outras, significa que não há chance de encontrar um hotel local ou o AirBnB para ficar, então o observatório tem sua própria acomodação especialmente construída a uma curta distância de carro dos telescópios. Esta é minha casa por uma semana ou duas enquanto coleto meus dados. Então, como é realmente usar um grande telescópio no meio do mundo?

A vida noturna de um astrônomo

O maior ajuste para a vida em um observatório é ser semi-noturno. Meu dia começa por volta das 13h, quando um café da manhã quente é servido, mas cereais estão disponíveis 24/7, se eu dormir até mais tarde. Pode ser difícil manter o foco durante uma longa noite no telescópio, então a tarde é uma boa hora para continuar com algum trabalho. Às vezes vou dar um passeio e pegar um sol; você não vê muito quando está observando! O almoço é uma refeição quente por volta das 18h, quando todos os astrônomos comem juntos – pessoas vêm de todo o mundo para usar os telescópios, então você tem a oportunidade de conhecer muitas pessoas interessantes trabalhando em todos os campos da astronomia.

Redondeza do Observatório Karoo, na Africa do Sul.

Depois do almoço, é hora de se preparar para ir ao telescópio! A SAAO possui um site útil que contém informações meteorológicas precisas e atualizadas para o observatório, por isso vou verificar se as condições estão claras o suficiente para serem observadas (também posso enfiar minha cabeça pela janela para ver se está nublado , mas infelizmente não estou equipada com medidores de umidade e anemômetros). Se parecer que vai ser uma noite clara, vou arrumar minha mochila com meu laptop, notebooks, um suéter sobressalente, alguns lanches extras (ok, ok, a bolsa tem 90% de lanches) e meu jantar. Este é um pequeno pacote de sanduíches, bebidas e petiscos que é preparado todas as noites para cada astrônomo. Confie em mim, não há nada melhor quando você está observando do que uma torrada de queijo às 3 da manhã e um chocolate quente!

A subida da montanha é curta, mas bonita, pois o sol se põe sobre o planalto Karoo. Ocasionalmente, vejo um bando de bois no caminho; uma vez, até havia um leão à solta no observatório (mas essa é outra história).

Quando chego ao telescópio, vou para o meu escritório durante a noite, que é uma pequena sala ao lado da parte principal da cúpula. Embora possa parecer romântico, usar um telescópio não envolve estar sentado em uma extremidade e olhando através de uma ocular a noite toda! Atualmente, a luz é coletada por uma câmera e os astrônomos sentam-se em uma sala de controle com computadores e botões para controlar o telescópio. Essa ‘sala quente’ geralmente fica um pouco distante do local onde está a instrumentação real, para que toda vez que você abra a porta a luz não brilhe no telescópio e contamine seus dados.

A sala quente no telescópio de 1,0 m no SAAO – meu escritório quando estou observando!

No início da noite, ligo a câmera. Embora eu ainda não esteja analisando os dados por um tempo, o detector precisa de tempo para esfriar a -50 graus Celsius, o que reduz o ruído do instrumento. Enquanto espero, tenho alguns minutos para ficar do lado de fora e assistir o glorioso pôr do sol Sul-africano.

Pôr do sol em SAAO.

Então, é hora de começar a trabalhar. A primeira coisa que faço quando começo a minha noite de observação é tirar algumas imagens com o obturador do telescópio fechado, bem como um pouco do céu em branco (antes que as estrelas apareçam). Parece estranho, mas esses quadros “bias” e “flatfiled” são realmente importantes para calibrar as imagens científicas que vou tirar mais tarde, pois elas representam pequenas flutuações em cada pixel da câmera. Ignorá-los pode arruinar as medidas precisas que preciso fazer.

Quando estiver escuro o suficiente, é hora de dar uma olhada nos meus alvos. Vou mover o telescópio para apontar para a parte direita do céu e encontrar minha estrela usando um gráfico de descobertas. Também preciso encontrar uma estrela brilhante próxima para usar como um “guia”, que o telescópio usa como referência para ajudá-lo a ficar apontado para o mesmo lugar no céu em que a Terra gira. A estrela guia também é uma ferramenta útil para verificar as condições atmosféricas, como as estrelas são “cintilantes”, o que afeta a qualidade de nossos dados.

Depois de encontrar minha estrela-alvo e guia, é possível definir o tempo de exposição e o número de exposições e dar o OK para começar as observações! Os trânsitos de planeta costumam levar algumas horas, então eu posso basicamente deixar o telescópio fazer o que eu faço enquanto trabalho, ou, mais tarde da noite, assisto a uma TV ou a um filme (e como todos esses lanches). Fico de olho no tempo e nas orientações para garantir que os dados estejam corretos. Ocasionalmente, quando as condições ficam realmente terríveis, tenho que guiar manualmente, o que significa mover o telescópio a cada poucos segundos. Não é a melhor maneira de estabilizar o telescópio e, se o tempo não melhorar, normalmente significa que é hora de encerrar a noite.

Às vezes, se me sentir corajosa, sairei do conforto da cúpula do telescópio e entrarei no mundo exterior escuro para olhar as estrelas. Um céu noturno claro, visto com seus próprios olhos, é de tirar o fôlego, e imploro a todos que tentem observar as estrelas (adequadamente, longe de uma cidade ou vila) pelo menos uma vez na vida. Devido à falta de luz extra ao seu redor, a Via Láctea se torna imediatamente visível como um rio de estrelas e poeira no céu, e conforme seus olhos se ajustam à pouca luz, a imagem fica mais bonita à medida que mais estrelas se tornam visíveis. Por estar no hemisfério sul, você também notará duas bolhas difusas – parecem nuvens – ao lado da Via Láctea, que são de fato galáxias anãs. Cada bolha contém bilhões de estrelas e está a centenas de milhares de anos-luz de distância e, no entanto, parece que você pode alcançá-las e tocá-las. Sinto-me extremamente afortunada por poder visitar partes do mundo onde o céu noturno é tão magnificamente claro e, no entanto, também acho que sair da cúpula e entrar no silencioso e escuro breu sozinha é um tanto quanto aterrorizante.

O céu noturno sobre SAAO. O telescópio mostrado na imagem é SALT, ou o Grande Telescópio da África do Sul – assim chamado porque seu espelho principal tem 10 metros de diâmetro! As nuvens de Magalhães são visíveis logo abaixo da Via Láctea em direção ao centro da imagem.
Crédito da imagem: Chantal Fourie

De volta ao domo e de volta ao trabalho. Se a noite for tranquila, os dados serão coletados até pouco antes do nascer do sol. À medida que o céu fica mais claro, a qualidade dos dados diminui à medida que as estrelas desaparecem no fundo do céu da manhã. Certifico-me de desligar tudo, incluindo o fechamento do obturador e da cúpula do telescópio, antes de fazer as malas e sair. O caminho de volta pela montanha é lento, pois não tenho permissão para acender os faróis caso outros astrônomos ainda estejam trabalhando, então tudo o que posso usar são as luzes de perigo até chegar perto do albergue.

Quando finalmente volto para o meu quarto, estou bastante exausta. Se por acaso eu tive que desligar o telescópio mais cedo devido ao clima, precisarei lutar um pouco mais para dormir e ficar acordado para manter meu relógio biológico alinhado com meu novo estilo de vida noturno. Caso contrário, se tudo correu como planejado e eu consegui uma noite inteira no telescópio, posso cair na cama assim que os pássaros começam o coro da manhã. De qualquer forma, se consegui obter alguns dados, sou uma astrônoma feliz! E se eu não tiver, sempre haverá amanhã à noite …

Uma nota final: experiências de todas as formas e tamanhos

Observar pode ser exaustivo, emocionante, frustrante e inspirador, tudo ao mesmo tempo. No entanto, nem todos os astrônomos terão as mesmas histórias e não há duas viagens de observação iguais. Neste artigo, compartilhei minhas próprias experiências, mas este é um telescópio em um observatório olhando para uma coisa em particular. Existem muitos tipos diferentes de telescópios e muitas maneiras diferentes de medir as coisas estranhas e maravilhosas que estudamos no céu noturno. Por isso, incentivo você a perguntar a outros astrônomos sobre suas próprias experiências! Talvez a ciência deles os tenha levado a um observatório na Tailândia, ou eles estudaram o Universo usando luz invisível ou tiveram a oportunidade de se sentar ao leme de um dos maiores telescópios da Terra. E quem sabe, talvez um dia você possa ter sua própria experiência de observação.


Adaptado de: A day (and night) in the life of an observational astronomer, escrito por Rosanna Tilbrook.

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