Os maiores feitos científicos do Observatório de Arecibo

Nesta semana, tivemos a trágica notícia de que a famosa antena parabólica de 300 metros do Observatório de Arecibo, em Porto Rico, terá que ser demolida após o rompimento de dois cabos de apoio. É o fim de uma era, mas uma boa oportunidade para revisitar algumas das contribuições científicas mais importantes possibilitadas pela famosa instalação.

Estrategicamente construído dentro de um pequeno vale, o Observatório de Arecibo tem estado no centro de vários tipos de descobertas científicas nos últimos 57 anos. A antena de rádio fez contribuições inestimáveis ​​para a ciência planetária e estelar, o estudo de objetos de corpo pequeno como asteroides, cosmologia e até mesmo a busca de inteligência extraterrestre.

Aqui estão alguns destaques da ilustre carreira de Arecibo. Descanse em paz, antena.

Recalcular a duração do ano de Mercúrio

A nave espacial Mariner 10 da NASA tirou esta foto de Mercúrio em 1974. Imagem: NASA / JLP

A primeira grande descoberta de Arecibo veio em 1967, quando dados coletados pelo radiotelescópio mostraram que um ano em Mercúrio dura 59 dias, e não 88 dias como se supunha anteriormente.

Enviar uma mensagem para os aliens

Demonstração visual da mensagem, com adição de cores para distinguir as várias seções. Ilustração: Wikimedia

O legal do Observatório de Arecibo é que, além de receber sinais de rádio, ele também pode transmiti-los. Essa capacidade foi posta à prova em 1974, quando a instalação fez uma transmissão conhecida como mensagem de Arecibo para o aglomerado globular de estrelas M13. Esta região do espaço está a aproximadamente 25.000 anos-luz de distância, então teremos que ser pacientes para receber uma resposta.

Escrita em binário, a mensagem era curta, descrevendo coisas como DNA, a forma humana e até mesmo uma representação digital do próprio Observatório de Arecibo. Você pode encontrar uma explicação completa da mensagem aqui.

A primeira detecção de um pulsar binário

Impressão artística de um pulsar binário. Imagem: Jodrell Bank Observatory, University of Manchester / Wikimedia

Pulsares — estrelas que giram rapidamente e disparam feixes de radiação eletromagnética de seus polos altamente magnéticos — foram descobertos pela primeira vez em 1967. Usando o Observatório de Arecibo, pesquisadores se superaram e descobriram pela primeira vez um pulsar binário em 1974, no qual um pulsar orbita outra estrela. A descoberta rendeu a Joseph Taylor e Russell Hulse o Prêmio Nobel de Física de 1993.

Os primeiros mapas de radar de Vênus

Mapa de radar de Vênus. Imagem: NAIC

Em 1981, Arecibo forneceu os primeiros mapas de radar de Vênus — um planeta perpetuamente coberto por nuvens. A antena forneceria ainda mais detalhes do planeta nos anos seguintes.

Encontrar asteroides

Asteroid 2001 GQ2, conforme registrado pelo Arecibo em abril de 2001. Imagem: NAIC

Arecibo avistou seu primeiro asteroide em 1989, um objeto chamado 4769 Castalia. O observatório encontraria muitos mais e coletaria dados importantes sobre objetos próximos da Terra potencialmente perigosos. Um dos aspectos mais lamentáveis ​​de o prato ter que ser desativado é que Arecibo não vai mais vasculhar os céus em busca de ameaças potenciais.

Encontrar gelo nos polos de Mercúrio

Imagem de radar de Arecibo mostrando gelo no polo norte de Mercúrio. Imagem: NAIC

O planeta mais próximo do Sol, Mercúrio, tem gelo nos polos norte e sul. Essa descoberta foi feita em 1992 graças às observações do Arecibo. Os depósitos são presumivelmente água gelada, uma evidência de materiais voláteis na superfície de Mercúrio. Este gelo “persiste em crateras sombreadas apesar das altas temperaturas, de mais de 420°C, na superfície”, de acordo com o Centro Nacional de Astronomia e Ionosfera dos EUA (NAIC), que é o nome formal do Observatório de Arecibo.

Os primeiros planetas extrassolares já descobertos

Impressão artística do primeiro exoplaneta já descoberto, que orbita um pulsar. Ilustração: NASA / JPL-Caltech

Em 1992, o astrônomo Aleksander Wolszczan usou o telescópio Arecibo para localizar três exoplanetas em torno de um pulsar chamado PSR B1257+12. Estes foram os primeiros planetas descobertos fora de nosso sistema solar, e um grande passo em nossa compreensão do cosmos.

Refinar nossa compreensão das ondas gravitacionais

Impressão artística das ondas gravitacionais geradas por estrelas de nêutrons binárias. Imagem: R. Hurt / Caltech-JPL

Ondas gravitacionais — ondulações na estrutura do espaço-tempo causadas por eventos tremendos como buracos negros em colisão ou supernovas — foram finalmente confirmadas por cientistas em 2016, após serem previstas por Albert Einstein um século atrás. Esta monumental descoberta, feita pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser (LIGO), não teria sido possível se não fosse por Arecibo. Como o NAIC explica:

De fato, a primeira evidência da existência de ondas gravitacionais veio de observações de longo prazo feitas pelo Arecibo de um pulsar em uma órbita decadente com outra estrela de nêutrons, onde a taxa de encolhimento orbital correspondeu à taxa esperada da perda de energia carregada pelas ondas gravitacionais emitidas.

Detectar uma rajada rápida de rádio recorrente pela primeira vez

Impressão artística de uma poderosa explosão de raios-X saindo de um magnetar — uma fonte conhecida de explosões de rádio rápidas. Imagem: Goddard Space Flight Center da NASA / Chris Smith (USRA)

Os cientistas detectaram pela primeira vez rajadas de rádio rápidas (FRBs) em 2007, mas dois fatores principais os impediram de compreender totalmente esses pulsos enigmáticos de milissegundos. A primeira é que todos eles (até recentemente) se originaram em galáxias muito, muito distantes. A segunda é que as FRBs foram eventos passageiros e pontuais. Isso mudou em 2016, quando cientistas que trabalhavam no Observatório de Arecibo avistaram a primeira rajada recorrente.

Desde aquela época, detectamos outras FRBs recorrentes, e outras originárias de nossa própria galáxia. Evidências recentes sugerem que esses pulsos vêm de estrelas de nêutrons altamente magnéticas conhecidas como magnetares.

O curioso caso dos pulsares desaparecidos

Impressão artística de um pulsar. Ilustração: NASA

Em uma das descobertas astronômicas mais inesperadas, os cientistas usaram a instalação de Arecibo para detectar dois pulsares bastante estranhos que paravam de piscar por períodos intermitentes. A descoberta, feita em 2017, sugere que os pulsares nem sempre piscam e que eles têm um “estado ligado” e um “estado desligado”. Além do mais, esta pesquisa sugere que pode haver mais pulsares intermitentes do que pulsares “normais”.

A busca por alienígenas

Uma visão da Via Láctea. Imagem: NASA

Apesar dessas incríveis descobertas, Arecibo é provavelmente mais famoso por seu uso no SETI — a busca por inteligência extraterrestre. O observatório foi usado por grupos como o SETI @ Home, a equipe do SETI da Universidade da Califórnia em Berkeley, e o Projeto Phoenix do SETI Institute. O telescópio aparece até no filme Contato, de 1997. Nenhum sinal de rádio de alienígenas jamais foi detectado por Arecibo (nem por qualquer outro observatório, aliás), o que é, por si só, uma observação interessante e nos força a perguntar: cadê todo mundo?