RADIOASTRONOMIA - INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇO - IAE

CONVÊNIO 2002-2012 - PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD, PROFESSOR ONEIDE JOSÉ PEREIRA
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         História  

       

          A Radioastronomia está intimamente ligada ao radioamadorismo em sua origem, é um subcampo da astronomia que estuda os objetos celestes através da recepção ou transmissão de sinais de rádio frequência. No caso da observação por recepção de sinais, as técnicas utilizadas são bastante semelhantes aos sistemas ópticos, porém, existem algumas vantagens, devidos comprimentos de ondas observados. 

Figura 1: Primeiro Radiotelescópio construído pelo radioamador norte-americano Grote Reber - ex-W9GFZ- (Fonte: Acervo Ângeloleithold - radioamadores famosos)


          A idéia de corpos celestes emitir ondas de rádio já existia antes antes da sua descoberta. Em 1860, o matemático e físico teórico escocês James Clerk Maxwell (1831 - 1879), demonstrou através de equações descobertas por si, que as radiações eletromagnéticas de fontes estelares, poderiam existir em qualquer freqüência, não somente no espectro óptico. Vários cientistas, a exemplo do inventor e empresário norte-americano Thomas Alva Edison (1847 - 1931), o escritor e físico inglês Sir Joseph Oliver Lodge (1851 - 1940) e o físico alemão Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858 - 1947) predisseram que o sol deveria emitir ondas de rádio. Lodge tentou observar os sinais solares, mas não foi capaz de detectá - los, devidas limitações tecnológicas da época [1].
         

         A primeira fonte astronômica identificada foi no início dos anos 1930, quando o engenheiro eletrônico e físico norte-americano Karl Guthe Jansky (1905 - 1950) trabalhando na empresa Bell Telephone Laboratories, investigava a estática que interferia com as emissões de ondas curtas transatlânticas em fonia. Jansky, no momento da descoberta, prospectava a alta atmosfera, através de um sistema de recepção composto de uma grande antena direcional, esta estava acoplada a um registrador gráfico que gravou no papel contínuo um sinal repetitivo de origem desconhecida.

          O sinal captado, se repetia todos os dias, sempre no mesmo horário solar, o que levou o engenheiro a suspeitar que a fonte interferente era o Sol. Continuando a análise, descobriu  que a fonte repetia sua emissão exatamente num ciclo de 23 horas e 56 minutos, típico de uma fonte astronômica "fixa" na esfera celeste girando em sincronia com o tempo sideral.  Ao comparar com observações astronômicas ópticas através de mapas celestes, o engenheiro concluiu que a radiação era proveniente de um ponto da Via Láctea. Aumentando a precisão de suas observações, descobriu que o sinal era mais forte quando a antena apontava em direçâo ao centro da galáxia, mais precisamente, para a região onde se encontrava constelação de Sagitário [2]. Jansky pretendia investigar as ondas de rádio a partir da Via Láctea mais em pormenor, contudo a empresa norte americana que o empregava, a Bell Labs o impediu. Assim o cientista americano  não continuou seus trabalhos com radioastronomia.

          O radioamador norte-americano Grote Reber (1911 - 2002), seguindo as experiências de Jansky, construiu no quintal de sua casa uma grande parabólica de 9m de diâmetro em 1937(Figura 1). Montou um sistema de recepção muito parecido com o desenvolvido por Karl Guthe Jansky e passou a realizar observações no espectro de radiofrequência [3]. Em 27 de fevereiro de 1942, JS Hey , um oficial da reserva da marinha inglesa, descobriu ondas de rádio emitidas pelo Sol [4].  No início dos anos 1950 , os radioastrônomos britânicos Sir Martin Ryle (1918 - 1984) e Antony Hewish (1924), trabalhando na Universidade de Cambridge, utilizando um Radiointerferômetro mapearam o céu rádio, e criaram os catálogos "2C e 3C" que mostram rádio fontes. 

A radioastronomia trouxe importantes avanços ao conhecimento astronômico, particularmente com descobertas de muitas classes de novos objetos. Esta modalidade de observação nos permite ver coisas que não são possíveis de detectar na astronomia óptica, é responsável pela idéia de que a matéria e energia escuras são importantes elementos constituintes do Universo. Dentre os objetos e processos físicos observados, estão os que, seguramente até o presente, são os mais extremos e energéticos do Universo, incluindo os pulsares, quásares e as galáxias ativas.

As medições de rádio da rotação das galáxias, sugere haver muito mais massa nestas do que observado opticamente. A observação da radiação de fundo de microondas (CMB) e de objetos próximos da Terra, incluindo o Sol, e sua atividade são possíveis nos mais diversos comprimentos de ondas, além da luz visível.

Quando distantes entre si, os Radiotelescópios são frequentemente combinados através de uma técnica chamada interferometria. Através desta modalidade, é possível de se obter observações em alta resolução, que não seriam praticáveis utilizando somente um receptor. O método passou a ser utilizado a partir da década de 1970, quando radiotelescópios do mundo todo combinados geraram imagens pela técnica Very Long Baseline Interferometry (VLBI).

A dificuldade de adquirir altas resoluções com montagens ordinárias de radiotelescopia, não propiciavam uma resolução adequada das observações obtidas. A radiointerferometria desenvolvida por Martin Ryle, Joseph Lade Pawsey e Ruby Payne-Scott no em meados da década de quarenta, utilizava um radar convertido em radiotelescópio de 200 MHz, próximo de Sydney, Austrália. Os cientistas observaram o Sol ao amahecer com radiação direta e refletida pelo Mar. Com estas referências causadas pela interferência dos dois sinais, os cientistas descobriram que a radiação solar era composta de muitos comprimentos de ondas ainda não estudados.

O grupo de Cambridge de Ryle y Vonberg observaram o Sol em 175 MHz com um interferômetro Michelson, que consistia em duas antenas espaçadas desde dezenas de metros até 240 metros. Foi observada que a radiação era menor que "10 arc min" em tamanho e detectaram uma polarização circular. David Martyn, Edward Appleton e J. Stanley Hey também detectaram o mesmo fenômeno.


Bibliografia.

[1] "Pre-History of Radio Astronomy" Compiled by F. Ghigo http://www.nrao.edu/whatisra/hist_prehist.shtml NRAO.org,
[2] Karl G. Jansky, "Radio waves from outside the solar system", Nature, 132, p.66. 1933
[3] "Pre-History of Radio Astronomy" http://www.nrao.edu/whatisra/hist_reber.shtml


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Este artigo está licenciado sob uma Licença Creative Commons(c) Ângelo Antônio Leithold - 2004
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Angelo Leithold,
Jun 26, 2016, 8:24 AM
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Angelo Leithold,
Jun 26, 2016, 8:24 AM
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