Revolução na radioastronomia: Ondas de rádio geram imagens 3D

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/10/2024

Pesquisadores desenvolveram uma nova técnica que reconstrói em 3D imagens 2D criadas a partir das ondas de rádio.
[Imagem: Lawrence Rudnick/MeerKAT Radio Telescope]

Imagens de rádio em 3D

Pesquisadores desenvolveram uma nova técnica que reconstrói imagens 2D criadas a partir de ondas de rádio de um objeto, criando representações visuais tridimensionais (3D), o que deverá ajudar a entender melhor os corpos celestes mais distantes no Universo.

Esta é a primeira técnica desse tipo que funciona para imagens de rádio, que são geradas pelos radiotelescópios. Tradicionalmente, as imagens capturadas pela radioastronomia têm um formato 2D, o que significa que elas não trazem informações sobre a aparência 3D do objeto que emite as ondas.

Assim, transformar as imagens 2D em um espaço 3D deverá ajudar a entender melhor a física das galáxias, dos buracos negros massivos, das estruturas de jatos - enfim, como o Universo funciona.

Os pesquisadores centraram seus esforços na polarização da radiação eletromagnética - o trabalho foi feito com ondas na frequência de rádio, mas os cientistas chamam todo o espectro simplesmente de "luz", neste caso, luz polarizada, aquela que vibra em uma direção específica. Podemos detectar a luz polarizada quando olhamos para o brilho do Sol em uma rodovia - a luz vibra horizontalmente. por isso usamos óculos de sol polarizados, que permitem que apenas a luz vibratória vertical passe, inibindo o ofuscamento.

Eles então tiraram proveito de um efeito chamado rotação de Faraday, que gira a direção das ondas polarizadas de rádio dependendo de quanto material elas atravessaram. Com isso, foi possível estimar a distância que cada "pedaço da imagem" de rádio viajou e, assim, criar um modelo 3D dos fenômenos que as geraram ou refletiram.

As coisas em 3D são muito diferentes, o que exigirá uma reanálise de inúmeros estudos e ajudará a fundamentar melhor as novas observações.
[Imagem: Lawrence Rudnick et al. - 10.1093/mnras/stae2225]

Muda tudo

Usando a nova técnica, os pesquisadores conseguiram determinar a direção do material expelido por buracos negros massivos, observar como esse material interage com ventos cósmicos e outros ambientes espaciais e analisar as estruturas dos campos magnéticos no espaço.

E as imagens 3D revelaram surpresas, o que exigirá uma reanálise de inúmeros estudos anteriores, que tiraram suas conclusões ou levantaram novas hipóteses com base apenas nas imagens planas.

"Nós descobrimos que os formatos dos objetos são muito diferentes da impressão que tínhamos ao apenas observá-los em um espaço 2D," disse o professor Lawrence Rudnick, da Universidade de Minnesota, nos EUA.

"Nossa técnica alterou dramaticamente nossa compreensão desses objetos exóticos. Podemos precisar reconsiderar modelos anteriores sobre a física de como essas coisas funcionam," acrescentou Rudnick. "Não tenho dúvidas de que acabaremos com muitas surpresas no futuro, pois alguns objetos não se parecerão como pensávamos [que eram quando os olhávamos] em 2D."

Ou seja, esta nova técnica deverá ser aplicada às imagens sendo tiradas em inúmeras instalações de telescópios ao redor do mundo, sobretudo ao superpoderoso radiotelescópio ALMA, no Chile, que está por trás de alguns dos maiores avanços recentes na astronomia e na astrofísica.

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