J-PLUS, uma grande meta para um pequeno telescópio

O telescópio auxiliar T80

O J-PLUS – The Javalambre-Photometric Local Universe Survey –  utiliza um telescópio pequeno para os padrões atuais da pesquisa em Astrofísica (o T-80 com 83 cm de diâmetro) mas com enorme campo de visão [1] e com um sistema particular de filtros, o que o torna de grande importância no futuro dos estudos científicos em Astrofísica. As características desse instrumento, inicialmente projetado para ajudar na calibração fotométrica do irmão maior, o T-250 da colaboração híspano-brasileira J-PAS [2] , permitiram que o J-PLUS se tornasse um projeto próprio, coletando dados importantes sobre os grupos de galáxias mais próximos, estrelas na nossa Galáxia e objetos no Sistema Solar.

O projeto envolve diretamente várias instituições nacionais e espanholas, mais destacadamente o Centro de Estudos de Física do Cosmos de Aragon (CEFCA). O Observatório Nacional (ON) é uma das instituições fundadoras desse consórcio, cujas observações são realizadas no Observatório de Javalambre (OAJ), localizado Pico del Buitre, na Sierra de Javalambre (próximo à cidade de Teruel, Espanha). O projeto conta atualmente com mais de 120 pesquisadores.

Esta pequena jóia tecnológica é equipada com uma câmera panorâmica e um sensor eletrônico (CCD) comparável àquele montado no J-PAS, com uma relação de 9200x9200 pixels e 1 Gpix por observação com todos os filtros. Graças às suas características, o J-PLUS irá observar 8500 graus quadrados do céu visível, o que corresponde a mais de um quinto de toda a esfera celeste. Como o J-PAS, o J-PLUS também possui filtros especiais, especificamente 12 filtros que permitem selecionar pequenas faixas de comprimentos de onda na região visível, de 3500 a 10000 Angstroms.

Tudo isso transformou o J-PLUS em um dos fotógrafos mais promissores do nosso céu, mapeando mais de 20 milhões de galáxias e um número ainda maior de estrelas que povoam a periferia da Via Láctea.

O estudo da Via Láctea é um dos principais objetivos do J-PLUS. De fato, utilizando os filtros apropriados e excluindo as estrelas já conhecidas, o pequeno telescópio poderá observar em detalhes o halo da Via Láctea e a periferia da nossa galáxia. Com isso, será possível observar e catalogar os corpos celestes mais distantes e escuros que habitam esta região do céu.

Algumas classes  de estrelas serão privilegiadas nas observações do J-PLUS. As estrelas de RR Lyrae serão as primeiras a serem estudadas por causa de suas cores e, graças a sua variabilidade, será possível deduzir sua distância. Em seguida, será possível construir o gráfico tridimensional da distribuição das famílias estelares e, além disso, do material interestelar que povoa as regiões observadas do espaço. As estrelas CVs (Variáveis Cataclismicas C),  também serão estudadas. Este estudo fornecerá evidências dos fenômenos explosivos subjacentes à evolução química do universo.

Um segundo objetivo importante está relacionado ao estudo dos aglomerados de galáxias e sua evolução. Com filtros de banda larga, será possível selecionar o comprimento de onda das emissões de Hα e O2, além de recriar o espectro de distribuição de energia das galáxias mais próximas. Grupos locais de galáxias também estão entre os principais objetivos. Dada a ausência de galáxias maiores, o estudo desses grupos nos permite entender melhor como eles evoluíram de forma tão diferente uns dos outros. O J-PLUS também terá a oportunidade de investigar mais profundamente, examinando as regiões mais escuras do espaço, aquelas regiões do céu escondidas pelo brilho intenso do halo das galáxias observadas. Neste contexto, a pesquisa sobre a taxa de formação estelar ou SFR (Star Formation Rate), será grandemente benecifiada. Por meio do uso de filtros especiais, por exemplo centrados na linha de Balmer do Hidrogênio (Hα), J-PLUS será capaz de estimar a SFR e avaliar a distribuição tanto de um ponto de vista global quanto espacial (modelos 2D).

Os primeiros resultados científicos serão publicados num volume especial da revista européia Astronomy & Astrophysics no próximo mês e vários dos trabalhos já podem ser lidos no link .

Além do J-PAS e J-PLUS, a colaboração entre a Espanha e o Brasil tem outro objetivo: ampliar a região do céu analisada, ativando um gêmeo do J-PLUS no hemisfério sul (no observatório Cerro Tololo, Chile), chamado S-PLUS. Os dois poderão cobrir quase toda a esfera celeste observável expandindo os dados coletados e comparando as duas regiões do céu com equipamentos com as mesmas especificações.

Com estes dois telescópios trabalhando conjuntamente, o J-PLUS pode dar respostas a algumas grandes questões astrofísicas do nosso tempo. A intenção de criar o maior catálogo de grupos de estrelas e grupos de galáxias, bem como estudar a distribuição desses aglomerados e suas propriedades físicas serão de grande ajuda para o estudo dos fenômenos relacionados à expansão do universo e às questões relacionadas à Matéria Escura.

No dia 17 de Julho de 2018, a colaboração J-PLUS tornará público o acesso a 1000 graus quadrados de observação. Com isso, muitos grupos de pesquisa em todo mundo já poderão se beneficiar de dados de altíssima qualidade obtidos por esse pequeno grande instrumento.

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[1]          O campo de visão do T-80 é de 2 graus quadrados, o que é equivalente à área angular de quase 10 “luas”.
[2]          http://j-pas.org/