Conheça a tecnologia alemã que ajuda a NASA a descobrir novos mundos invisíveis

Roman encontra-se atualmente numa viagem de cerca de três meses rumo ao seu posto de observação no ponto de Lagrange L2, situado a aproximadamente 1,6 milhões de quilómetros de distância. A partir daí, o telescópio tem como objetivo desvendar alguns dos maiores mistérios do nosso Universo.

Roman dispõe de dois "olhos" científicos:

Uma potente câmara de infravermelhos capta vastas regiões do céu, enquanto um coronógrafo especializado procura planetas que antes permaneciam ocultos. É aqui que entra em jogo a tecnologia alemã. O Instituto Max Planck de Astronomia de Heidelberg o único parceiro alemão direto da NASA, desempenhou um papel fundamental no seu desenvolvimento.

Em Heidelberg, foram criados seis «Mecanismos de Alinhamento de Precisão» (PAM, na sigla em inglês). Estes mecanismos de precisão alinham filtros, espelhos e outros componentes ópticos com rigorosa exatidão e mantêm a sua estabilidade durante muitas horas.

Mesmo o mais ínfimo desvio poderia comprometer a observação de um planeta distante. A equipa de Heidelberg contou com o apoio da empresa von Hoerner & Sulger, sediada na localidade vizinha de Schwetzingen.

Como o Roman revela planetas ocultos

Os exoplanetas são difíceis de detetar diretamente, mesmo com telescópios potentes. No espectro da luz visível, refletem apenas uma fração minúscula da luz da sua estrela, o que faz com que desapareçam quase por completo no brilho intenso desta.

O coronógrafo a bordo da Roman foi concebido para bloquear essa luz estelar interferente através de máscaras especiais, permitindo assim que a luz fraca de um planeta se torne visível.

Isto requer uma precisão extrema:

• Os mecanismos fabricados em Heidelberg devem manter um alinhamento estável de filtros, espelhos e máscaras durante muitas horas.
• É permitido que os mecanismos se desviem no máximo 40 milissegundos de arco num período de oito horas.
• Só com este nível de estabilidade é que o coronógrafo pode estudar planetas pouco luminosos situados perto de estrelas muito brilhantes.
  

Um primeiro passo para obter imagens de uma segunda Terra

O coronógrafo foi concebido principalmente para captar imagens na luz visível de gigantes gasosos mais antigos e frios, bem como de discos de poeira em torno de estrelas próximas. Embora este instrumento ainda não consiga fotografar diretamente uma "segunda Terra", testa uma tecnologia que poderá revelar-se crucial para futuros telescópios espaciais.

Independentemente disso, o telescópio Roman irá descobrir inúmeros exoplanetas utilizando outros métodos de observação. Entre outras coisas, irá procurar breves flutuações de brilho que ocorrem quando a gravidade de um planeta amplifica a luz de uma estrela mais distante.

Milhares de milhões de galáxias à vista

A busca por mundos extraterrestres é apenas uma parte da missão. O segundo instrumento científico do Roman é uma potente câmara de infravermelhos.

Numa única exposição, a câmara de infravermelhos de Roman capta uma área do céu pelo menos cem vezes maior do que a abrangida pelo Hubble, o telescópio espacial que se encontra em órbita desde 1990 e que produziu algumas das imagens mais famosas de estrelas e galáxias distantes.

Isto permite ao Roman explorar vastas regiões do cosmos com muito mais rapidez. Ao longo da sua missão, espera-se que o telescópio capte a luz de, pelo menos, mil milhões de galáxias.

Medir o cosmos invisível

Ao fazê-lo, a atenção centra-se também na matéria escura e na energia escura: a matéria escura não pode ser observada diretamente; no entanto, a sua gravidade altera a trajetória da luz proveniente de galáxias distantes.

O telescópio Roman foi concebido para medir as subtis distorções na forma aparente das galáxias causadas por este efeito. A partir destes dados, os investigadores podem inferir como a matéria invisível se distribui por todo o Universo.

Por outro lado, a energia escura é considerada uma possível explicação para a expansão acelerada do universo. Através da observação de galáxias distantes e de estrelas em explosão, o Roman procura acompanhar a forma como essa expansão tem evoluído ao longo da história cósmica.

Desta forma, o telescópio poderá trazer novas respostas a algumas das maiores questões da astronomia, graças à tecnologia de precisão desenvolvida em Heidelberg.