A câmera JPCam, instalada no mês de junho deste ano no telescópio de 2,5 metros (m) Javalambre Survey Telescope (JST/T250) do Observatório Astrofísico de Javalambre (OAJ), na Espanha, registrou na noite de 29 de junho sua primeira luz técnica, obtendo com sucesso suas primeiras imagens do céu. Com a instalação dessa câmera, o OAJ passa a contar com toda a sua instrumentação definitiva de primeira geração para levar adiante sua atividade científica nos próximos anos. O projeto da câmera tem participação de pesquisadores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) e do Instituto de Física, ambos da USP, além do Observatório Nacional (ON), no Rio de Janeiro.
“Primeira luz técnica” ou “primeira luz de engenharia” representa o momento em que um instrumento astronômico é apontado para o céu e coleta pela primeira vez fótons vindos de estrelas e galáxias. Essa etapa tem como objetivo verificar se o funcionamento técnico essencial do telescópio e do instrumento estão de acordo com as especificações técnicas do projeto.
“As primeiras observações da JPCam foram apontamentos a regiões do céu onde se podem observar dezenas de milhares de estrelas em cada exposição, a fim de verificar a qualidade das imagens e sua homogeneidade em todo o campo”, explica Antonio Marín-Franch, pesquisador do Centro de Estudos de Física dos Cosmos de Aragão (CEFCA), responsável pelo OAJ e gerente de projeto da JPCam. “Tivemos resultados fantásticos, medindo uma qualidade de imagem excelente e homogênea em todo o campo de visão, tal qual esperado.”
O conjunto de instrumentos do projeto Javalambre Physics of the Accelerating Universe Astrophysical Survey (J-PAS) inclui o telescópio JST/T250, a câmera JPCam (Javalambre Panoramic Camera) e os filtros inovadores que permitirão registros em 56 cores do universo. Será o primeiro grande survey (levantamento) astronômico com capacidade de obter dados mais detalhados do espectro óptico dos corpos celestes.
Design e construção
A câmera JPCam é o instrumento científico definitivo do telescópio JST/T250 do OAJ e foi desenvolvida para realizar grandes levantamentos do céu. Ela é a segunda maior câmera astronômica do mundo, com mais de 1,2 gigapixel (bilhões de pixels) divididos em um mosaico de 14 detectores científicos que trabalham em alto vácuo e numa temperatura de 110 graus Celsius (ºC) abaixo de zero. Com mais de uma tonelada e meia de peso, proporciona a obtenção de imagens com alta resolução em todo seu grande campo de visão. Seriam necessários 570 monitores Full HD para visualizar uma imagem da JPCam sem perda de qualidade.
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“A nitidez das imagens já nesses primeiros testes atesta a qualidade do trabalho de design e construção da câmera, que teve uma participação central da equipe brasileira”, avalia Raul Abramo, professor do Instituto de Física (IF) da USP e representante da Universidade no Conselho do J-PAS. Ao lado da USP, a participação brasileira também conta com o Observatório Nacional (ON), enquanto o lado espanhol conta, além do CEFCA, com o Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).
Os parceiros espanhóis foram responsáveis pela construção do Observatório e do telescópio, enquanto a participação brasileira foi essencial para o desenvolvimento e construção da câmera JPCam, assumindo cerca de dois terços dos mais de 10 milhões de euros investidos neste instrumento. “A entrada em operação da JPCam é um marco extraordinário para o J-PAS e possibilita o início de fato deste survey, com sua instrumentação completa”, destaca o astrofísico Laerte Sodré Junior, membro do consórcio e professor do IAG.
Ao lado da astrofísica Claudia Mendes de Oliveira, também professora do IAG, Sodré foi responsável por obter e gerir o financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) para o projeto. O Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), a Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj) também disponibilizaram os recursos que viabilizaram a participação brasileira em mais um grande projeto astronômico internacional.
Detectores e eletrônica
“O financiamento foi essencial para a realização de todas as etapas ao longo do processo de dez anos entre a concepção inicial e a finalização deste instrumento”, afirma o astrônomo especializado em instrumentação Keith Taylor, que trabalhou na JPCam entre 2010 e 2019 por meio de recursos da Fapesp. O extenso período de desenvolvimento reflete a alta complexidade de se integrar os detectores e a eletrônica da câmera, que ficam distribuídos no grande campo de visão do telescópio JST/T250, equivalente à área de 36 luas cheias. Para Sodré, “este exemplo demonstra o longo tempo de maturação e de trabalho de equipes dedicadas para fazer um projeto como este se transformar em realidade.”
Após o registro da primeira luz, a equipe de engenheiros do CEFCA iniciará uma etapa de testes e ajustes para aprimoramento dos sistemas da câmera e do telescópio, assim como da infraestrutura de gestão e análise de dados, para que a operação científica do J-PAS seja iniciada. “Isso significa que nos próximos meses daremos início a um dos maiores e mais completos mapas 3D do universo, com imenso potencial para novas descobertas”, explicou Abramo. “Trata-se de um momento muito especial para a astronomia brasileira.”
O mapa tridimensional do céu, cobrindo uma área de 8500 graus quadrados visíveis a partir de Javalambre, é a principal missão do J-PAS. A expectativa dos pesquisadores é de que os surveys do J-PAS contribuam de forma significativa em estudos sobre energia escura e a expansão acelerada do universo, além de ajudar a entender a estrutura da Via Láctea e a formação e evolução de outras galáxias. Os dados do J-PAS também poderão ser usados para o estudo sistemático de asteroides no nosso Sistema Solar.
