Telescópio Espacial Hubble após a missão de serviço SM-4 em 2009.
Notícia ansiosamente esperada pela comunidade astronômica: o Space Telescope Science Institute (STScI) informou em nota nesta segunda (15/03) que o instrumento Wide Field Camera 3 (WFC3) no Telescópio Espacial Hubble foi religada na noite do sábado 13/03 .
A WFC3 é o instrumento de imagem mais moderno em operação no Telescópio Hubble, instalado em sua última missão de manutenção e modernização no ano de 2009. A WFC3 combina dois detectores independentes, o UVIS, com sensibilidade do ultravioleta ao infravermelho próximo na faixa entre 200 e 1000nm, e o IR, sensível ao infravermelho na faixa entre 800 e 1700nm. Gerando imagens de até 4k x 4k pixels com o detector UVIS e de até 1k x 1k pixels no IR.
Estrutura interna da câmera WFC3 com com o caminho óptico até seus dois detectores: UVIS (caminho em azul) e IR (caminho em vermelho). [Crédito: Dressel, L., 2021. “Wide Field Camera 3 Instrument Handbook, Version 13.0” (Baltimore: STScI)]
O desligamento do instrumento ocorreu como parte dos procedimentos para entrada do observatório no modo de segurança após a detecção de uma falha de software no computador de voo principal do Hubble.
Durante a volta às operações na quinta 11/03, uma voltagem abaixo do nominal detectada no monitoramento de uma fonte de tensão da WFC3 disparou um alarme interno que impediu o religamento do instrumento.
Análises mostraram que os níveis de tensão das fontes da WFC3 caíram em função da degradação esperada em seus circuitos eletrônicos (a WFC3 foi instalada no Hubble em 2009) . O desligamento dos circuitos para a entrada no modo de segurança causou o resfriamento dos componentes. Este fator, unido à potência mais alta requerida para reiniciar o instrumento contribuíram para a flutuação de tensão que impediu o religamento do equipamento. A engenharia do Hubble concluiu que era seguro reduzir os limites para o desligamento automático do instrumento e religar a WFC3 no modo científico.
Antes de voltar a coletar dados científicos, a WFC3 passará por procedimentos de calibração e rotinas pré observacionais. Em seguida, a poderosa câmera retornará à sua agenda científica, coletando dados e ajudando a expandir nossa compreensão do universo.
A aquisição mais procurada por entusiastas da observação do céu é definitivamente o primeiro telescópio. Instrumentos ópticos de qualidade infelizmente não são tão baratos, e não é raro que a frustração em mexer em um telescópio desnecessariamente complicado para um iniciante acabe o transformando num cabide de roupa no meio da sala. Por isso, escrevemos um guia para ajudar nos detalhes que precisam ser considerados ao se adquirir sem arrependimentos o primeiro telescópio, com dicas de fabricantes nacionais:
Primeira regra de ouro: aprenda o céu da sua região! Quanto mais você souber sobre os objetos que quer e pode ver, mais informação terá para auxiliar na escolha do modelo ideal. Aplicativos gratuitos de cartas celestes e simulação do céu: Stellarium, Carta Celeste, Sky Map. Para conferir a poluição luminosa da sua região: https://www.lightpollutionmap.info/. Além disso, observe se há muitas obstruções no horizonte como prédios e montanhas.
Captura de tela do aplicativo Stellarium.
Informe-se MUITO sobre os tipos de telescópios amadores e como funcionam. Você descobrirá que existem diversos modelos e a partir daí pode começar a refinar a sua procura de acordo com seu orçamento, necessidades e limitações. Já fizemos um post sobre os tipos de telescópios aqui: http://ceuprofundo.com/2020/12/31/conhecendo-os-tipos-de-telescopio/
Há outras questões além do céu que devem ser consideradas, como se o telescópio precisa ser leve e prático para ser transportado (a casa tem escadas, por exemplo?) e quanto espaço há disponível para observação e para guardar o equipamento.
Binóculos são uma excelente opção para começar a prática da observação. Possuem preços mais acessíveis e são de fácil manuseio, permitindo que a observação e o estudo do céu sejam suas únicas preocupações no início.
“Até onde esse telescópio vê?”
O telescópio não trabalha com limites de distância, mas sim de brilho. Quanto mais brilhante o objeto aparece no céu, mais nítida será a imagem dele. Há objetos na nossa própria galáxia mais difíceis de observar do que outras galáxias.
Pense no telescópio como um balde de coletar luz para os nossos olhos. Quanto maior for o diâmetro do telescópio, mais luz ele captura e, consequentemente, mais definição e objetos menos brilhantes é possível ver com ele. O pessoal do DeepSkyWatch fez uma comparação muito boa entre os objetos vistos por diferentes telescópios e céus: http://www.deepskywatch.com/Articles/what-can-i-see-through-telescope.html.
Um dos recursos do Stellarium é a simulação de telescópios, no menu superior direito, com o qual é possível ter uma ideia de como um objeto aparece na imagem de acordo com as configurações do telescópio que você estiver considerando adquirir.
Captura do programa Stellarium. A opção de simulação de telescópios está circulada em vermelho.Simulação do Aglomerado da Borboleta visto por um telescópio de 254mm de diâmetro e 1130mm de distância focal, com uma ocular de 25mm.
Além da imagem
O telescópio é composto por diversas partes. Uma delas é a montagem, a parte do telescópio que fica encaixada entre o tubo e o tripé – ela não é soldada, o que significa que você pode trocá-la por outra a qualquer momento.
No modelo azimutal, o telescópio fica livre para se movimentar para todos os lados, não tem segredo. O modelo equatorial tem vantagens, mas com um preço: é mais robusta de se manuear e tem movimentação mais trabalhosa.
Claro que todo mundo tem capacidade de aprender a usar a montagem equatorial! Mas se você for iniciante, talvez queira investir mais tempo explorando o céu do que se preocupando com montagens robustas e caras que talvez sejam desnecessárias para você no início. Recomenda-se começar com a mais simples (azimutal) e substitui-la no futuro caso seja uma necessidade do observador.
Exemplos de montagens de telescópios.
Todo telescópio precisa de pelo menos uma ocular. Preste atenção se o telescópio já vem com uma ou se é vendida separadamente. São facilmente intercambiáveis e podem ser compradas em kit ou avulsas a qualquer momento. Não precisa comprar um lote inteiro de cara sem saber se são compatíveis com padrão do telescópio e se serão úteis para você.
Diferentes oculares. (Fonte: Wikipedia)
“Qual o aumento desse telescópio?”
A rigor, o telescópio aumenta o quanto você quiser. PORÉM, quanto maior o aumento, menor será a nitidez e qualidade da imagem. O termo utilizado é AUMENTO ÚTIL, que significa o quanto é possível aumentar a imagem sem que ela perca muita qualidade. Para calcular o aumento útil, multiplique o diâmetro do telescópio por 2.
O aumento depende também da ocular, e a conta é simples: distância focal do telescópio dividida pela distância focal da ocular. Sempre faça essa conta antes de comprar uma ocular. Se o resultado for maior que o aumento útil, há grande chance de se frustrar.
Exemplo de diferentes aumentos e cálculo da magnificação. (Crédito: André Luiz da Silva)
No nosso exemplo do Aglomerado da Borboleta, temos um aumento de 1130mm/25mm = 45,2x.
CUIDADO com anúncios que prometem demais: “aumenta até 400x, 500x, 1000x!”. Se vir esse tipo de sensacionalismo, ligue o desconfiômetro na mesma hora. Anúncios ideais não prometem imagens perfeitas e mostram todas as especificações do telescópio sem rodeios.
Uma falha numa atualização de software, implementada para compensar flutuações no desempenho dos giroscópios e garantir maior estabilidade ao telescópio espacial, colocou o Hubble em modo de segurança no domingo (07/03). As operações foram retomadas na quinta (11/03), mas um de seus principais instrumentos, a WFC3 (Wide Field Camera 3), segue fora de serviço devido a um nível de tensão abaixo do nominal em seus circuitos.
Telescópio espacial Hubble e seus componentes [NASA/STScI]
Outra falha oportunamente descoberta foi um travamento do motor de acionamento da tampa de proteção frontal do telescópio, que deve se fechar caso o telescópio seja apontado na direção do Sol, evitando danos aos componentes ópticos e circuitos eletrônicos. Testes conduzidos pela equipe de solo mostraram que o motor reserva funciona normalmente e este assume agora a função de atuador primário da tampa.
Aguardamos ansiosos pela solução da pane na WFC3. E enquanto isso seguimos utilizando imagens de arquivo do Hubble em nossas oficinas de imagens astronômicas todas as quintas feiras na www.twitch.tv/ceuprofundo sempre a partir das 20h.
Nebulosa M57 – A Nebulosa do Anel. Imagem composta com dados do telescópio espacial Hubble [NASA/STScI – Wandeclayt Melo/Ceu Profundo]
O equinócio de Outono se aproxima! Vamos nos despedir do Verão no sábado 20/03 às 06:37 no horário de Brasília.
Nesta data, os raios solares iluminarão igualmente os hemisférios sul e norte da Terra e um observador situado sobre a linha do equador verá o Sol passando sobre sua cabeça ao meio dia local e neste instante uma haste vertical não projetará sombra.
Um ano de observações pelo satélite geoestacionário EUMETSAT mostram como se sucedem as as estações e como varia a iluminação em cada hemisfério ao longo do ano.
Para os observadores nas demais localidades do planeta, a menor sombra produzida por uma haste vertical neste dia (aquela produzida pelo Sol ao meio dia local) formará com a haste um triângulo que tem um dos ângulos equivalente à latitude local!
O satélite norte americano DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) está posicionado no ponto lagrangeano L1, este é um dos pontos de equilíbrio entre as atrações gravitacionais da Terra e do Sol e nesta posição uma espaçonave se mantém fixa na linha que une a Terra ao Sol, ou seja, sua visão coincide com o ponto de vista do Sol! O DSCOVR enxerga sempre a porção iluminada da Terra e ao longo do ano é possível perceber em suas imagens como varia a iluminação sobre os hemisférios Norte e Sul, produzindo as estações.
No equinócio de 20 de março de 2020, os dois hemisférios aparecem igualmente iluminados nesta imagem da câmera EPIC do satélite DSCOVR. [NASA/NOAA/USAF.]Em 20 de junho de 2020, o Hemisfério Norte recebe mais luz que o Hemisfério Sul. Estamos no solstício de iverno do hemisfério sul e no solstício de verão do hemisfério norte. O Polo Norte é visível na imagem. [NASA/NOAA/USAF]Em 22 de setembro de 2020, os dois hemisférios estão novamente igualmente iluminados. É equinócio de primavera no Hemisfério Sul e equinócio de outono no Hemisfério Norte. [NASA/NOAA/USAF]Em 21 de dezembro de 2020 o Sol banha intensamente o Hemisfério Sul. É o nosso solstício de verão. No Hemisfério Norte, começa o inverno. O Polo Sul é visível na imagem. [NASA/NOAA/USAF]
Ficou confuso? Achou difícil visualizar? Calma! Seus problemas acabaram! Vamos ilustrar tudo isso e muito mais na sessão do Planetário Virtual Céu Profundo/Museu Interativo de Ciências nesta terça (16/03) às 20h em nosso canal no Youtube e na página do Facebook do Museu Interativo de Ciências (MIC) de São José dos Campos.
Vamos mostrar também como o céu e suas regularidades definiram nosso calendário e nosso relógio e como você também pode, através de observações, encontrar estas regularidades! Aproveite pra seguir e ativar as notificações pra não perder as próximas sessões!
Os pilares da Criação. Uma região de formação estelar a cerca de 7000 anos luz, na Nebulosa da Águia (M16) em imagem composta a partir de dados de observações do telescópio Hubble.
Uma das imagens mais marcantes produzidas pelo telescópio espacial Hubble é o registro dos Pilares da Criação, uma vasta região de formação estelar na Nebulosa da Águia (M16). Sua imagem mais famosa é composta por dados de observações realizadas pelo Hubble através de filtros que deixam passar apenas a luz nas frequências das emissões dos gases enxofre, hidrogênio e oxigênio ionizado.
Os detalhes visíveis nas colunas de hidrogênio molecular e o esplendor das cores na imagem processada são impressionantes e cativam a atenção de qualquer observador. Mas hoje queremos mergulhar no interior dos Pilares e enxergar através do gás frio. Para isso, a solução é observar através de filtros que deixam passar apenas os comprimentos de onda mais longos da luz, na faixa dos raios infravermelhos, para os quais o telescópio Hubble também é sensível. O resultado é um belo complemento ao que temos na luz visível e revela o que se esconde sob o gás!
Mosaico dos Pilares da Criação, região de formação estelar na Nebulosa da Águia (M16) composto com dados de observações do telescópio Hubble na faixa infravermelha do espectro eletromagnético. [Dados: NASA/ESA/Hubble/STScI. Processamento: Wandeclayt M./Céu Profundo]Gráficos de desempenho dos filtros opticos do telescópio Hubble no infravermelho. A observação da imagem anterior foi realizada pelo canal IR da câmera WFC3 (Wide Field Camera 3) do telescópio Hubble, utilizando o filtro F110W, um filtro optico que deixa passar apenas a radiação infravermelha na faixa entre 0.9 e 1.4 µm. [crédito: Space Telescope Science Institute (STScI)]
Para compor a imagem usamos o software gratuito SAO Image DS9. Disponível para os sistemas operacionais Linux, Mac OS X e Windows (download aqui).
Vamos agora ver como chegamos no resultado acima a partir das observações individuais. O campo do sensor infravermelho na câmera WFC3 do Hubble registra uma área do céu de menos de 3 minutos de arco (isso é 10 vezes menor que o diâmetro aparente da Lua vista da Terra). Por isso, para enxergarmos toda a área dos pilares (que na verdade medem aproximadamente 5 anos-luz) precisamos reunir várias peças em um quebra cabeças. A tarefa é razoavelmente simples, porque as imagens registram também as informações das coordenadas celestes da região observada e essa informação pode ser utilizada pelo DS9 para alinhar e unir corretamente as imagens em um mosaico.
Interface de busca da base de dados do Telescópio Hubble. Parâmetros: Target Name = M16, Radius (arcmin) = 10, Imagers = WFC3, Proposal ID = 13926, Filter/Gratings = F110W.
Buscaremos na interface de pesquisa (https://archive.stsci.edu/hst/search.php) arquivos de dados de imagem da nebulosa M16 (Target Name) num raio de 10 minutos de arco (Radius (arcmin)) , capturados com a câmera WFC3, através do filtro infravermelho de banda larga F110W (Filter/Gratings), dentro da proposta de observação 13926 (Proposal ID). Sugerimos a seleção, na janela seguinte, da extensão ‘drz‘, requisitando assim apenas arquivos calibrados e com geometria corrigida. Os arquivos serão disponibilizados em uma pasta num servidor ftp no link enviado para o email fornecido. O conjunto de imagens que requisitamos é composto pelas quatro imagens abaixo.
Observações da nebulosa M16 em infravermelho próximo, na faixa entre 0.9 e 1.4 µm [créditos: NASA/ESA/Hubble STScI]
O sistema de coordenadas embutido nos dados é o que chamamos de WCS (World Coordinate System). É graças a ele que é possível identificar a posição de estrelas e outros objetos apenas movendo o cursor sobre a imagem no DS9.
Iniciaremos criando um frame em branco no DS9 (clique nos botões [frame] e [new] na barra de botões) e adicionaremos os arquivos FITS que formarão as peças de nosso quebra cabeças através do menu “File > Open as > WCS Mosaic Segment“.
Após selecionar cada arquivo a ser adicionado ao mosaico, selecione a opção WCS na nova janela de diálogo (figura abaixo) e clique em ok. Repita a operação para todas as imagens individuais.
Após carregar todas as imagens, clique no botão [scale] e na opção [log]. Em seguida, usando o menu superior, acesse “Scale > Scale Parameters…” e ajuste os parâmetros Low e High para os valores 10 e 3000, respectivamente. Você deverá chegar no resultado abaixo. É uma bela imagem, mas podemos melhorar a visualização mudando a escala de cores de ‘grey’ para ‘bb’, utilizando a barra de botões: [color] e [bb].
Por fim, chegamos em nossa versão da mais famosa nuvem molecular do universo! Os Pilares da Criação, agora em infravermelho! Você pode experimentar outras escalas e outros valores de parâmetros, comparando os resultados. Aqui não existem escolhas certas ou erradas, é apenas uma questão de evidenciar os aspectos que mais interessem na imagem. E por vezes o aspecto mais importante é a beleza do imagem final!
Visualização final no DS9, com opção de cor “bb”. A escala selecionada é “log”, com parâmetros Low = 10 e High = 3000. [Dados: Nasa/ESA/Hubble/STScI. Processamento: Wandeclayt M.]
Depois da grande conjunção entre Júpiter e Saturno no fim de dezembro, a temporada de espetáculos planetários ao anoitecer chegou ao fim. Marte ainda segue visível durante a maior parte da noite, mas Júpiter e Saturno já não ornam o céu vespertino e na segunda quinzena de fevereiro ressurgem rasantes no horizonte leste ao amanhecer, ofuscados pelo brilho do Sol nascente. Mercúrio também poderá ser visto ao amanhecer, mas encontrá-lo é sempre um desafio em meio aos primeiros raios do Sol nascente.
Mas ainda assim há muito o que se observar no céu de fevereiro. Confiram em nossa agenda:
03/02/2021 – Lua 7º ao norte de Spica (alfa da Virgem). 04/02/2021 – Lua Minguante (15h) 06/02/2021 – Lua (32% iluminada) 6º ao norte de Antares (alfa do Escorpião) durante a madrugada.
Lua ao lado de Antares (Alfa do Escorpião) às 4 da manhã do dia 06/01/2021. Simulação para a cidade de São José dos Campos. [Stellarium/Ceu Profundo]
08/02/2021 – Máxima atividade da chuva de meteoros alfa-Centaurídeos (Taxa horária zenital 5~20) 11/02/2021 – Lua Nova (16h) 11/02/2021 – Vênus (magnitude -3.88) e Júpiter (magnitude -1.95) em conjunção. Visíveis sobre o horizonte leste pouco antes do nascer do Sol. 13/02/2021 – Júpiter, Venus, Mercúrio e Saturno visíveis ao nascer do Sol, sobre o horizonte leste. Os planetas estarão muito baixos sobre o horizonte e é necessário uma vista completamente desobstruída nessa direção para observá-los. 18/02/2021 – Lua a 3º de Marte. Visível a partir do pôr do Sol até às 22h30. 18/02/2021 – Pouso do Robô Perseverance em Marte. 19/02/2021 – Lua Crescente (16h) 19/02/2021 – Lua entre os aglomerados Plêiades e Híades.
Marte, Lua, Plêiades e Híades (Touro) no dia 19/01/2021. [Stellarium / Céu Profundo]
Composição artística do satélite Gaia com a Via Láctea ao fundo. [créditos: ESA/ATG Medialab e ESO/S. Brunier]
O satélite Gaia não nos envia imagens exuberantes como o Telescópio Espacial Hubble, mas também se consagrou como um marco na história da astronomia, medindo com precisão sem precedentes o brilho, a posição, a distância e a velocidade de quase dois bilhões de estrelas.
Determinar a distância de objetos astronômicos é essencial para compreender as propriedades físicas desses objetos. Uma estrela que nos parece muito brilhante, pode na verdade ser um objeto modesto mas muito próximo de nós. Por outro lado, fontes que parecem apenas uma pequena estrela podem na verdade corresponder a uma galáxia inteira nos confins do universo observável. E o Gaia é o campeão na determinação destes dados que nos permitem calibrar nossas escalas astronômicas de distância, entender melhor a evolução estelar e estimar com mais precisão a própria idade do universo superando inclusive o já impressionante desempenho de seu antecessor, o satélite Hipparcos (1989-1993).
O catálogo final do Gaia estará disponível em 2022, mas três liberações públicas de dados parciais já foram realizadas – a última delas (Early Data Release 3 – EDR3) em dezembro de 2020. Os dados são públicos e os acessamos para criar o gráfico abaixo, conhecido como diagrama HR e fundamental para o entendimento da evolução das estrelas, utilizando dados de 1 milhão de estrelas do catálogo do Gaia, localizadas a menos de 200 parsecs.
O astrofísico Alexandre Oliveira, professor e pesquisador da Universidade do Vale do Paraíba, em São José dos Campos (SP), nos conta que “A excelente qualidade destes dados permite enxergar detalhes nunca antes percebidos, como a assinatura de tipos diferentes de Anãs Brancas, com núcleos ricos em Hidrogênio, Hélio ou Carbono, representados pelas três faixas estreitas no canto inferior esquerdo. Também é visível, na região das Gigantes Vermelhas, um adensamento de forma longa e diagonal conhecido como Red Clump, associado a estrelas de baixa massa que queimam Hélio em seus núcleos.“
Diagrama HR de uma amostra de 1 milhão de estrelas localizadas a menos de 200 parsecs (652 anos luz) [créditos: Gaia/ESA/DPAC, Wandeclayt M./Céu Profundo]
NGC 6302 – A Nebulosa da Borboleta a partir de dados do Telescópio Espacial Hubble. [Dados de imagem: NASA/ESA/STScI, Processamento: Wandeclayt M./Ceu Profundo]
As imagens de objetos de céu profundo – galáxias, nebulosas e aglomerados estelares – produzidas com dados do telescópio espacial Hubble (HST) são tão fabulosas que acabam inspirando a pergunta: “Nossa, mas é uma foto mesmo? Dá pra observar ela assim?”
A dúvida é legítima e para ajudar a entender como nascem estas impressionantes visões astronômicas vamos compor juntos uma imagem da nebulosa planetária bipolar NGC 6302 – A Nebulosa da Borboleta – utilizando dados de arquivo do Hubble.
Primeiro ponto importante: as câmeras do Hubble não são coloridas. São sensores monocromáticos de alto desempenho, sensíveis a toda a faixa visível do espectro eletromagnético e a porções do infravermelho e do ultravioleta próximos.
Para compor imagens coloridas com os imageadores atualmente em operação no telescópio espacial – a WFC3 (Wide Field Camera 3) e a ACS (Advanced Camera for Surveys) – precisaremos combinar dados obtidos em observações separadas, cada uma delas utilizando um filtro diferente, que deixa passar apenas uma faixa (cor) da luz incidente.
Como o objeto a ser imageado é uma nebulosa, uma escolha comum de filtros é a que seleciona a luz emitida por alguns elementos abundantes em sua composição. Escolheremos filtros que deixam passar certos comprimentos de onda associados a átomos de hidrogênio, oxigênio e enxofre.
Filtro
Elemento
F502N
O III (Oxigênio duplamente ionizado)
F658N
H alfa
F673N
S II (Enxofre ionizado)
Garimpando os dados
Temos então todas as informações que precisamos para fazer nossa busca por dados no arquivo do Hubble:
Alvo
NGC 6302
Câmera
WFC3, ACS
Filtros
F502N, F658N, F673N
Dados para busca dos dados para composição da imagem da nebulosa NGC 6302.
Interface de busca do arquivo do Telescópio Espacial Hubble.
O resultado dessa busca nos mostrará os dados arquivados de observações da NGC 6302 realizadas com as câmeras e filtros selecionados. Entre os resultados, encontramos um conjunto de exposições realizadas com a WFC3 em 13/03/2020, nos três filtros de interesse e com tempos longos de exposição (todos acima de 1000s). BINGO! São esses que vamos usar!
Resultados da busca. Os três arquivos selecionados são de uma mesma sequência de observação e utilizam os três filtros que nos interessam.
Requisitando os arquivos.
Antes de requisitar os dados, podemos visualizar uma prévia das imagens clicando sobre o nome dos arquivos. Este é um passo importante porque podem ocorrer falhas durante a observação, como problemas de guiagem do telescópio e estabilização da imagem, que resultem em dados inutilizáveis. Como cada arquivo individual pode ultrapassar os 200 MB, convém checar sua integridade antes do download.
Visualização prévia dos dados de imagem.
Após inspecionar cada um dos arquivos de interesse e de nos certificarmos que todos são aceitáveis, podemos requisitar os dados. Selecionamos os três arquivos e clicamos no botão [Submit marked data for retrieval from STDADS].
Requisição dos dados selecionados.
Na janela seguinte, configure o formato dos dados requisitados. Queremos apenas os dados já calibrados e com a extensão drc.
Você receberá uma confirmação de sucesso da requisição e um link de ftp para o download dos arquivos será enviado para o email indicado. Você pode acessar o servidor pelo navegador também, se não tiver um cliente de ftp em sua máquina. Salve os arquivos disponibilzados na pasta. Além dos arquivos de dados FITS, uma prévia em formato jpeg também estará disponível como referência.
E agora? O que faço com os arquivos?
Agora vamos criar a nossa composição RGB combinando os arquivos FITS que acabamos de baixar utilizando o software SAO Image DS9 (Disponível gratuitamente para Linux, Mac OS e Windows em https://sites.google.com/cfa.harvard.edu/saoimageds9/download).
No DS9 crie um novo frame RGB ( utilize o menu Frame > New Frame RGB ou os botões [frame] e [rgb])
Associaremos cada imagem a um dos canais RGB de acordo com o comprimento de onda do filtro utilizado, atribuindo ao canal vermelho (R) o filtro de maior comprimento de onda (F673N, SII), ao canal verde (G) o comprimento de onda intermediário (F658N, H alfa) e ao canal azul (B) o comprimento de onda mais curto (F502N, OIII).
Selecione o canal ativo clicando na coluna Current na janela RGB. Em seguida abra o arquivo correspondente ao canal ativo utilizando o menu File > Open ou os botões [file] e [open] e repita a operação para os três canais.
Ok, mas como saber que arquivo corresponde a cada canal? Você pode conferir na página com o resultado da busca, se ela ainda estiver aberta em seu navegador ou se quiser repetir a pesquisa, mas cada arquivo FITS carrega também um cabeçalho de metadados chamado Header que pode ser inspecionado dentro do DS9. Para inspecionar o header de um arquivo aberto clique nos botões [file] e [header] . Você verá um arquivo de texto como o da figura abaixo. Procure a informação “FILTER = “.
Agora é só lembrar que R = F673N, G = F658N e B = F502N. Mas tem um detalhe aí… Estamos colocando o filtro F658N no canal G, mas na verdade a linha de emissão do hidrogênio alfa é também vermelha! Então é bom lembrar que o que aparece em verde na imagem é na realidade um outro tom de vermelho, mas com a nossa escolha de cores vai ficar bem mais fácil distinguir o que corresponde a cada filtro. Essa configuração é conhecida como “Hubble pallete” e se popularizou com a célebre imagem do Hubble: “Os Pilares da Criação”, que mostra detalhes da Nebulosa da Águia (M 16) com esse padrão de cores.
Pronto! Agora que carregamos os três arquivos precisamos ajustar os histogramas. Comece com a imagem no canal R. Clique nos botões [scale] e [log] e em seguida acesse o menu Scale > Scale parameters…
Você verá um histograma como o da imagem abaixo. Perceba que no gráfico, toda a informação está amontoada perto do zero, ou seja: está tudo muito escuro e vamos precisar “esticar” esse histograma. Introduza esses valores na janela: Low = 0.01 e High = 6.
Repita esse procedimento com os canais G e B usando Low = 0.01 e High = 19. Você também pode experimentar outros valores e pode também tentar outras escalas além da [log]. É aqui que você pode dar seu toque pessoal na imagem. Como diz Rick Sanchez: “Às vezes a ciência é mais arte que ciência!“.
O resultado pode ser algo como a imagem abaixo, mas não perca a chance de libertar o artista que existe em você! Brinque com parâmetros e escalas até encontrar uma combinação satisfatória.
E o nosso resultado final!
Depois de muitas experiências, ficamos felizes com o resultado da imagem abaixo. Mas para chegar nesse resultado a imagem passou por alguns passos adicionais em programas de edição de imagens. Você pode usar programas como o Photoshop ou o GIMP para fazer ajustes cosméticos na sua imagem, reduzindo ruídos, evidenciando detalhes, aplicando ajustes não lineares… E a verdade é que a gente nunca conclui a edição de uma imagem dessas. Sempre dá vontade de mexer um pouco mais, mas a gente acaba parando em algum ponto porque o arquivo do Hubble é enorme e o universo é ainda mais! E a gente já quer passar pro próximo objeto! Que tal uma galáxia na próxima tarefa?
NGC 6302 – A Nebulosa da Borboleta. Imagem RGB composta com dados do Telescópio Espacial Hubble (HST). [dados: NASA/ESA/STScI. processamento Wandeclayt M./Céu Profundo]
Urano pelo telescópio espacial Hubble [crédito: NASA, ESA, e A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), e M. Wong and A. Hsu (University of California, Berkeley)]
Quando William Herschel descobriu Urano com seu telescópio refletor de 6 polegadas em 1781 não estava apenas fazendo a primeira descoberta de um planeta na era dos telescópios, estava revelando uma nova família de objetos em nosso sistema solar. Urano e seu vizinho Netuno (descoberto em 1646 a partir do estudo de anomalias na trajetória orbital de Urano) possuem diâmetro aproximadamente 4 vezes maior que o da Terra e não se aproximam do gigantismo de seus primos Júpiter (11,2 diâmetros terrestres) e Saturno (9,45 diâmetros terrestres). Compostos por núcleos rochosos muito densos e com aproximadamente o tamanho da Terra, girando com período de aproximadamente 17h (Urano) e 16h (Netuno), ambos os planetas possuem atmosferas ricas em hidrogênio molecular e campos magnéticos com polos muito desalinhados com relação ao eixo de rotação.
Mas Urano continuou se revelando surpreendente ainda no século XX. Em 1977, durante as observações da ocultação de uma estrela pelo planeta, percebeu-se que 40 minutos antes e 40 minutos após a ocultação, o brilho da estrela sofreu uma série de variações consistentes com a presença de um sistema de anéis em volta do planeta. Até então, apenas os anéis de Saturno eram conhecidos. Em 1979, anéis também seriam observados em Júpiter pela sonda Voyager 1 e em 1989 a Voyager 2 confirmaria a existência de anéis também em Netuno.
Imagem a partir de dados obtidos no infravermelho no comprimento de 1.6 µm pelo telescópio espacial Hubble. Os anéis aparecem evidenciados. [Créditos: NASA/ESA/Hubble. Processamento: Wandeclayt M./Céu Profundo ]
Apesar de seu tênue sistema de anéis não ser detectável diretamente em observações em luz visível por telescópios terrestres, é possível visualizá-los quando observamos no infravermelho.
Outra peculiaridade Uraniana é a inclinação de seu eixo de rotação! O planeta está “deitado” em seu plano orbital. A inclinação de seu eixo é de 98º em relação ao plano da órbita. Esta inclinação causa em Urano as mais extremas estações do Sistema Solar. Durante seu período de translação de aproximadamente 84 anos terrestres, cada estação dura 21 anos. Nos solstícios, o eixo de Urano aponta diretamente para o Sol e um observador situado no polo do hemisfério onde é verão veria o Sol sobre sua cabeça durante todo o dia!
