A radioastronomia está passando por um grande impulso, com a nova tecnologia que coleta dados sobre objetos em nosso universo mais rápido do que os astrônomos podem analisar.

Mas, uma vez que os dados são examinados, podem levar a algumas novas descobertas surpreendentes, como explico em minha análise do estado da radioastronomia, publicado hoje em Astronomia da Natureza .

Ao longo dos próximos anos, veremos o universo sob uma luz muito diferente, e é provável que façamos descobertas completamente inesperadas.

Radiotelescópios visualizam o céu usando ondas de rádio e veem principalmente jatos de elétrons viajando à velocidade da luz, impulsionado por buracos negros supermassivos. Isso dá uma visão muito diferente daquela que vemos quando observamos um céu noturno claro usando luz visível, que vê principalmente a luz das estrelas.

Os buracos negros só foram encontrados na ficção científica antes que os radioastrônomos os descobrissem nos quasares. Agora parece que a maioria das galáxias, incluindo nossa própria Via Láctea, têm um buraco negro supermassivo em seu centro.

Das primeiras descobertas

As ondas de rádio do espaço foram detectadas pelo americano Karl Jansky na década de 1930. Desde então, radiotelescópios - como a antena parabólica de 64 metros em Parkes, em New South Wales - aumentou o número de fontes de rádio conhecidas no céu de uma (em 1940) para algumas centenas de milhares.

Então, por volta da virada do milênio, quatro projetos impulsionados por novas tecnologias aumentaram repentinamente o número de fontes de rádio conhecidas de algumas centenas de milhares para cerca de 2,5 milhões. Eles eram o Westerbork Northern Sky Survey (WENSS, NRAO VLA Sky Survey (NVSS, Imagens desbotadas do Radio Sky a 20 cm (FIRST e o Sydney University Molonglo Sky Survey (SUMSS na Holanda, Estados Unidos e Austrália.

Durante quase as duas décadas seguintes, não houve aumento significativo neste número, porque ninguém poderia melhorar significativamente o que esses quatro projetos haviam feito.

Um grupo de novos telescópios na Austrália, Os Países Baixos, os Estados Unidos, A Índia e a África do Sul estão prestes a lançar novas tecnologias que irão gerar outra onda em nosso conhecimento do céu do rádio.

Liderando-os, em termos de número de fontes, é o projeto do Mapa Evolucionário do Universo (EMU) da Austrália, rodando no novo telescópio Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) da CSIRO, no oeste da Austrália.

Para ASKAP, a nova tecnologia é o revolucionário phased array feed da CSIRO, que permite ao ASKAP visualizar áreas enormes do céu de uma só vez.

Como resultado, A EMU sozinha aumentará o número de fontes de rádio para cerca de 70 milhões, em comparação com os 2,5 milhões de fontes descobertas até agora por todos os radiotelescópios do mundo ao longo de toda a história da radioastronomia.

Uma mudança na radioastronomia

Este enorme aumento no conhecimento da humanidade sobre o céu radiofônico tem várias consequências.

Primeiro, esperamos responder a algumas das principais questões da astrofísica, como entender por que buracos negros supermassivos parecem tão comuns no universo, como isso regula o crescimento e a evolução das galáxias e como as galáxias se aglomeram para formar aglomerados.

Segundo, vai mudar a maneira como fazemos radioastronomia. No momento, se eu quiser saber como é uma galáxia em comprimentos de onda de rádio, provavelmente terei de ganhar tempo competitivamente em um grande radiotelescópio para estudar minha galáxia.

Mas logo poderei ir à web e observar minha galáxia em dados já coletados pela UEM ou por um dos outros megaprojetos. Portanto, a maior parte da radioastronomia será feita por meio de uma pesquisa na web, e não por uma nova observação. O papel dos principais radiotelescópios mudará de encontrar novos objetos para estudar objetos conhecidos em detalhes requintados.

Terceiro, vai mudar a maneira como os astrônomos fazem sua astronomia em outros comprimentos de onda. No momento, apenas uma pequena minoria de galáxias foi estudada em comprimentos de onda de rádio.

De agora em diante, a maioria das galáxias sendo estudadas pelo astrônomo médio terá excelentes dados de rádio. Isso adiciona uma nova ferramenta que pode ser usada rotineiramente para descobrir a física das galáxias, abrindo a janela de rádio no universo.

Quarto, ter volumes tão grandes de dados muda a forma como fazemos ciência. Por exemplo, se eu quiser entender como o campo gravitacional de galáxias próximas desvia a luz de galáxias distantes, Atualmente encontro o melhor exemplo que posso, e passar noite após noite no telescópio para estudar o processo em detalhes.

No futuro, Serei capaz de correlacionar os milhões de galáxias de fundo com os milhões de galáxias de primeiro plano, usando dados baixados da web para entender o processo com mais detalhes.

Quinto, e provavelmente o mais importante, a história nos diz que quando observamos o universo de uma nova maneira, tendemos a tropeçar em novos objetos ou novos fenômenos que nem suspeitávamos que existiam. Pulsares, quasares, a energia escura e a matéria escura foram todas encontradas dessa forma.

Novas descobertas

Então, o que podemos esperar que esses novos projetos de rádio descubram? Não temos ideia, mas a história nos diz que é quase certo que eles trarão grandes surpresas.

Fazer essas novas descobertas pode não ser tão simples. Já se foi o tempo em que os astrônomos podiam simplesmente notar algo estranho enquanto navegavam em suas tabelas e gráficos.

Hoje em dia, os astrônomos estão mais propensos a destilar suas respostas de consultas cuidadosamente colocadas em bancos de dados contendo petabytes de dados. Os cérebros humanos simplesmente não estão preparados para fazer descobertas inesperadas nessas circunstâncias, e, em vez disso, precisaremos desenvolver "máquinas de aprendizagem" para nos ajudar a descobrir o inesperado

Com as ferramentas certas e uma visão cuidadosa, quem sabe o que podemos encontrar.