Cientistas do SLAC National Accelerator Laboratory produziram as primeiras fotos digitais de 3.200 megapixels do mundo. As imagens foram capturadas por uma câmera de grandes dimensões destinada ao Observatório Vera C. Rubin, no Chile. Esta é uma das primeiras demonstrações do enorme potencial deste equipamento.

Uma fotografia contendo 3,2 bilhões de pixels é difícil de imaginar. Você precisaria de 378 televisores de definição UHD 4K para exibir uma imagem dessas com sua resolução total, de acordo com um comunicado de imprensa do SLAC.

Uau. Agora imagine esse poder aplicado à astronomia. Esse é exatamente o plano: a câmera do tamanho de um SUV usada para produzir essas imagens será instalada no Observatório Vera C. Rubin no Chile, que também está em construção.

Assim que o Rubin estiver pronto e funcionando (se tudo der certo, isso deve ocorrer daqui a um ou dois anos), a câmera digital de 3.200 megapixels, ou mais sucintamente, a primeira câmera de 3,2 gigapixels do mundo, vai capturar uma sucessão de imagens panorâmicas de todo o céu do sul, repetindo o processo em intervalos de poucos dias ao longo de dez anos.

Este projeto, conhecido como Legacy Survey of Space and Time (LSST), rastreará os movimentos de bilhões de estrelas e galáxias, criando o maior filme astronômico do mundo. Este observatório de última geração está prestes a lançar uma nova luz sobre a formação do universo, a matéria escura e a energia escura.

Cabeça do romanesco, conforme visualizada pela nova câmera. Imagem: SLAC

As novas imagens, que podem ser vistas aqui, foram criadas como um teste do plano focal recém-concluído do equipamento, que serve como o “olho” da câmera. Para tirar essas fotos, a equipe usou um buraco de 150 mícrons para projetar imagens no plano focal.

Durante os testes, os pesquisadores do SLAC fotografaram vários objetos, incluindo uma cabeça de romanesco, um tipo de brócolis com uma superfície altamente detalhada.

Curiosamente, o plano focal precisa ser resfriado em uma câmara criostática na temperatura de -101°C para funcionar corretamente.

O plano focal, que mede mais de 60 centímetros, contém 189 sensores individuais, ou dispositivos de carga acoplada, sendo que cada deles pode capturar imagens de 16 megapixels.

Cada pixel de captação de luz tem 10 mícrons de largura — minúsculo, sim, mas 10 vezes maior do que os pixels da câmera de um celular comum. (Para referência, o cabelo humano médio tem 50 mícrons de largura.)

O plano focal também é bem fino, medindo cerca de um décimo da largura de um cabelo humano, permitindo imagens excepcionalmente nítidas e detalhadas.

Vários conjuntos de nove dispositivos de carga acoplada foram montados em quadrados chamados de “jangadas”. São 21 desses instalados no plano focal, junto com quatro jangadas especiais usadas para fins estruturais. Isso exigiu seis meses de trabalho cuidadoso, pois as “jangadas” custam US$ 3 milhões cada e são extremamente frágeis.

O plano focal da câmera é grande o suficiente para capturar uma parte do céu com o tamanho de cerca de 40 luas cheias, e sua resolução é tão alta que uma bola de golfe poderia ser avistada a 24 quilômetros de distância. Imagem: Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory

As especificações desta câmera digital são nada menos que notáveis. Com 3.200 megapixels, ela poderia capturar uma bola de golfe a 24 quilômetros de distância, e seu campo de visão é grande o suficiente para incluir 40 luas cheias. Ele será capaz de detectar objetos 100 milhões de vezes mais escuros do que os visíveis a olho nu, o que seria como ver uma vela a alguns milhares de quilômetros de distância.

Os pesquisadores do SLAC estão planejando adicionar a lente da câmera, o obturador e o sistema de troca de filtro ainda este ano. Assim que os testes forem concluídos, o dispositivo será transportado para o Chile e instalado no observatório Rubin, o que pode acontecer já em meados de 2021. Se tudo correr bem, o projeto LSST começará em 2022 e durará até 2032.