Na década de 1930, a comunicação por rádio estava deslumbrando o mundo. Pela primeira vez era tecnicamente possível para qualquer pessoa em qualquer país se comunicar com qualquer outra pessoa no planeta.
As empresas estavam investindo pesadamente no desenvolvimento de serviços de comunicação para o grande público. No entanto, a experiência mostrou que o rádio de ondas curtas (usando comprimentos de onda entre 100 e 10 metros, ou frequências entre 3 e 30 MHz) era vulnerável a interferências e, eventualmente, apagões de rádio. Ninguém iria usar ou investir em uma rede de comunicações que não fosse confiável. Por conta disto, as empresas começaram a pesquisar o que afetava suas comunicações e a identificar possíveis soluções alternativas.
Uma das empresas que decidiram investigar essa nova fronteira das comunicações foi a Bell, em Nova Jersey. Para isso, designaram um de seus engenheiros, Karl Jansky, para tentar identificar as fontes de interferência que poderiam afetar os novos serviços. Ele então construiu uma antena que foi montada sobre as rodas de um veículo Ford Modelo T de forma a girar sobre plano horizontal e varrer o horizonte para tentar identificar a direção de onde vinham as várias formas de interferência. Ele conectou esta antena a um receptor de rádio de última geração e começou a trabalhar.
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| Karl Jansky em seu laboratório. |
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| Karl Jansky e sua antena experimental rotativa, 1933. Fonte: https://dspace.njstatelib.org/xmlui/handle/10929/32197 |
Nos meses seguintes, ele conseguiu identificar o ruído semelhante a estática característico das tempestades e outros fenômenos naturais, e as inúmeras formas de interferência produzida pela humanidade.
Curiosamente, quando esses tipos de interferência silenciavam, ele descobriu que podia ouvir um ruído constante, uma espécie de "chiado" que desaparecia ao desconectar a antena. Girando a antena, ele identificou a direção de onde o ruído era mais forte e percebeu que, para sua surpresa, durante o dia o pico de interferência se movia de leste para oeste.
Após meses de trabalho, ele concluiu que o culpado pelo ruído era a Via Láctea, com os sinais mais fortes vindos da direção da constelação de Sagitário. Jansky havia descoberto as ondas de rádio cósmicas, que a Via Láctea é uma fonte de sinais de rádio, e que as emissões mais fortes vêm da direção do centro de nossa galáxia.
Seria de esperar que tal descoberta chacoalhasse a comunidade astronômica, porque na época todas as observações astronômicas eram feitas usando telescópios ópticos. No entanto, a resposta dos astrônomos foi que os engenheiros de telecomunicações deveriam continuar brincando com seus rádios e parar de fingir ser cientistas. Felizmente, a descoberta de Jansky atraiu a atenção de um radioamador chamado Grote Reber, cujo indicativo era W9GFZ.
Reber já havia feito contato via rádio com radioamadores em todos os continentes do mundo e estava em busca de um novo desafio. A descoberta de Jansky atraiu a sua atenção, e em seu quintal em Wheaton, Illinois, ele construiu o primeiro radiotelescópio do mundo: uma antena parabólica de quase 10 metros de diâmetro, feita de madeira com uma superfície refletora de chapa de aço galvanizado.
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| Grote Reber, W9GFZ. Hoje o seu indicativo está registrado pela NRAO. |
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| Radiotelescópio de Reber em Wheaton, Illinois, 1937 |
 Radiotelescópio de Reber em seu local atual, no National Radio Astronomy Observatory in Green Bank, West Virginia. Fonte: https://astronomy.com/photos/picture-of-day/2022/08/a-radio-relic |
Depois de tentar utilizar a antena com diversos projetos de receptores, cobrindo uma ampla gama de comprimentos de onda/frequências, ele finalmente conseguiu detectar as emissões relatadas por Jansky. No entanto, Reber tinha uma grande vantagem: sua antena foi projetada para mover-se para cima e para baixo (elevação). Assim, ele começou a montar o primeiro mapa de rádio do céu, mostrando claramente as emissões de rádio da Via Láctea e que elas eram mais fortes na direção do centro da nossa galáxia.
Surpreendentemente, a comunidade astronômica deu a Reber a resposta que Jansky queria.
Ironicamente, foi a Segunda Guerra Mundial que mudou tudo. Cientistas e engenheiros estavam empenhados em conjunto para desenvolver novos dispositivos para o esforço de guerra e, no processo, ambas as comunidades construíram uma confiança mútua. Daí em diante, algumas novas descobertas acidentais feitas durante as hostilidades e os primeiros resultados da radioastronomia deram início a um novo campo do conhecimento. Então, quando a guerra acabou, as novas tecnologias descobertas no período foram usadas para fazer radiotelescópios, e a radioastronomia nasceu.
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| Ken Tapping é astrônomo no Observatório Radioastrofísico Dominion do Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA. |
SOBRE A RADIOASTRONOMIA
O nosso universo tem um lado que permanece oculto aos nossos olhos. Ele irradia em comprimentos de onda e frequências que não podemos enxergar. Cada objeto no cosmos emite padrões únicos de sinais de rádio que permitem aos astrônomos obter a imagem real de um objeto distante. Radioastrônomos estudam emissões vindas de planetas gigantes gasosos, explosões no núcleo de galáxias, ou mesmo sinais precisos de uma estrela moribunda.
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| A Nebulosa W50, conhecida como “Nebulosa do Peixe-boi”, mostrada em luz visível (acima) e com a adição dos sinais de rádio (abaixo) Fonte: https://public.nrao.edu/radio-astronomy/the-science-of-radio-astronomy/ |
Hoje, a radioastronomia é um ramo importante da astronomia e revela características ocultas de todo o universo.
Veja abaixo um vídeo explicando de forma fácil o que é e o que faz a radioastronomia:
Fazendo Radioastronomia
A porção de rádio do espectro eletromagnético pode vir tanto de objetos e processos energéticos no universo, como também de objetos frios e escuros que não emitem luz visível. Como diferentes comprimentos de onda são emitidos por diferentes objetos, os radioastrônomos usam diferentes métodos e instrumentos para detectá-los. Um desses instrumentos é uma grande antena parecida com aquelas utilizadas em TV por satélite. Chama-se radiotelescópio.
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| Radiotelescópio chines FAST, também chamado de Tianyan, de 500 m de abertura. |
Embora os radiotelescópios que utilizam uma única antena sejam essenciais, os telescópios do NRAO (Observatório Nacional de Radioastronomia dos EUA) consistem em muitas antenas interligadas formando matrizes gigantes capazes de capturar imagens de rádio detalhadas de objetos muito distantes.
Como os humanos são uma espécie fundamentalmente visual, ver ou “imaginar” é uma parte importante de toda a astronomia, independentemente do tipo de luz que está sendo estudado. Embora os radiotelescópios não tirem "fotos" da mesma forma que os telescópios de luz visível, os sinais de rádio que eles detectam são convertidos em dados que podem ser usados para gerar imagens.
O conjunto de dados de radioastronomia são reunidos e processados em um supercomputador. A saída pode ser transformada em imagens coloridas de diferentes maneiras para revelar determinadas características do objeto, como temperatura, “aglutinação” ou a intensidade das emissões de rádio vindas de diferentes regiões. As imagens resultantes permitem que cientistas e o público em geral possam ver objetos que, de outra forma, seriam invisíveis.
No Brasil
Em nosso país, além de outros radiotelescópios existentes atualmente, está sendo construído no interior da Paraíba, na cidade de Aguiar, um novo radiotelescópio chamado BINGO. A parte do radiotelescópio referente à recepção, amplificação e tratamento do sinal vindo do céu está a cargo da UFCG, Universidade Federal de Campina Grande, PB. Saiba mais sobre este projeto em https://fisica.net/realnews/pesquisa/conheca-o-radiotelescopio-bingo-a-arma-do-brasil-para-sondar-o-universo/
Fontes:
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