Telescópio espacial SPHEREx fará imagem mais colorida do Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/03/2025

O Spherex enxerga 102 tons de infravermelho, o que ajudará a construir o mapa do céu mais colorido já feito.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

SPHEREx

Com seu curioso formato de cone, que tem sua razão de ser, o telescópio espacial SPHEREx foi lançado nesta madrugada com a missão de mapear todo o céu no comprimento de onda da luz infravermelha, com a intenção de ajudar a responder grandes questões sobre o Universo.

O nome SPHEREx é uma abreviatura da expressão em inglês para "Espectrofotômetro para a História do Universo, Época da Reionização e Explorador de Gelo".

O observatório fornecerá uma visão geral do cosmos como nenhuma outra antes, mapeando todo o céu em 102 cores infravermelhas, captando informações sobre as origens do Universo, as galáxias dentro dele e os principais ingredientes da vida em nossa própria galáxia.

Veja os principais destaques da missão do novo telescópio espacial.

Fenômeno cósmico da inflação

O SPHEREx deverá lançar algumas luzes sobre um fenômeno cósmico chamado inflação.

No primeiro bilionésimo de um trilionésimo de um trilionésimo de segundo após o Big Bang, o Universo aumentou de tamanho em um trilhão de trilhões de vezes. Chamado de inflação, esse evento quase instantâneo ocorreu há cerca de 14 bilhões de anos, e seus efeitos podem ser encontrados hoje na distribuição em larga escala da matéria no Universo.

Ao mapear a distribuição de mais de 450 milhões de galáxias, o SPHEREx ajudará a melhorar nossa compreensão da física por trás desse evento cósmico extremo observando como a matéria se distribui atualmente, de onde se poderá deduzir informações sobre a própria inflação.

Ver o telescópio ainda no solo, na fase final de testes, dá uma ideia de sua dimensão.
[Imagem: BAE Systems/NASA/JPL-Caltech]

Brilho das galáxias

O observatório medirá o brilho coletivo de galáxias próximas e distantes.

Os cientistas têm tentado estimar a emissão total de luz de todas as galáxias ao longo da história cósmica observando galáxias individuais e extrapolando os dados para os trilhões de galáxias do Universo.

O telescópio espacial SPHEREx adotará uma abordagem diferente e medirá o brilho total de todas as galáxias, incluindo galáxias muito pequenas, muito difusas ou muito distantes para outros telescópios detectarem facilmente. Combinar a medição desse brilho geral com estudos de galáxias individuais de outros telescópios dará uma imagem mais completa de todas as principais fontes de luz no Universo.

Origem da vida

A missão pesquisará na Via Láctea os sinais característicos de moléculas consideradas como blocos de construção essenciais da vida.

A vida como a conhecemos não existiria sem ingredientes básicos, como água e dióxido de carbono. O SPHEREx foi projetado para encontrar essas moléculas congeladas em nuvens interestelares de gás e poeira, onde estrelas e planetas se formam. A missão identificará a localização e a abundância desses compostos gelados em nossa galáxia, dando uma noção melhor de sua disponibilidade nas matérias-primas das quais se formam os planetas.

Nuvens moleculares como esta, na constelação Ofiúco, ou Serpentário, são coleções de gás frio e poeira onde estrelas e planetas podem se formar. O SPHEREx pesquisará regiões assim por toda a Via Láctea para medir a abundância de gelo de água e outras moléculas congeladas.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Visão geral

O novo telescópio adiciona pontos fortes exclusivos à frota de telescópios espaciais já em operação.

Telescópios espaciais como o Hubble e o Webb ampliaram muitos cantos do Universo para nos mostrar planetas, estrelas e galáxias em alta resolução.

Mas algumas perguntas podem ser respondidas apenas olhando para o quadro geral. Para isso, o SPHEREx fornecerá mapas que abrangem todo o céu. Objetos de interesse científico identificados pelo telescópio poderão então ser estudados em mais detalhes por telescópios mais direcionados, como o Hubble e o Webb.

Imagem mais colorida do céu

O observatório SPHEREx fará o mapa de todo o céu mais colorido de todos os tempos, graças à sua capacidade de enxergar nada menos do que 102 cores dentro do espectro infravermelho.

Ele "vê" luz infravermelha. Indetectável ao olho humano, essa faixa de comprimentos de onda é ideal para estudar estrelas e galáxias.

Usando uma técnica chamada espectroscopia, o telescópio pode dividir a luz em suas cores componentes (comprimentos de onda individuais), como um prisma cria um arco-íris a partir da luz solar, para medir a distância até objetos cósmicos e aprender sobre sua composição.

Com o mapa espectroscópico do SPHEREx em mãos, os cientistas poderão detectar evidências de compostos químicos em nossa galáxia.

Visão artística em corte, para mostrar a estrutura de proteção térmica do telescópio espacial Spherex.
[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Telescópio em forma de cone

O projeto em forma de cone do telescópio tem uma razão de ser: Manter os sensores frios para que eles consigam detectar a luz muito fraca de objetos de brilho tênue.

O telescópio infravermelho e seus detectores precisam operar em torno de -210 ºC para evitar que eles gerem seu próprio brilho infravermelho (calor), o que pode sobrepujar a luz fraca de fontes cósmicas muito distantes.

Para manter as coisas frias e, ao mesmo tempo, simplificar o projeto e as necessidades operacionais da espaçonave, o SPHEREx depende de um sistema de resfriamento totalmente passivo - nenhuma eletricidade ou refrigerantes são usados durante as operações normais.

A chave para tornar esse feito possível são três escudos de fótons em forma de cone que protegem o telescópio do calor da Terra e do Sol, bem como uma estrutura espelhada abaixo dos escudos para direcionar o calor do instrumento para o espaço. Esses escudos de fótons dão à espaçonave seu contorno distinto.

A análise científica dos dados do SPHEREx será conduzida por uma equipe de 10 instituições nos EUA, duas na Coreia do Sul e uma em Taiwan.

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