Equipamento implantado no Dome A na Antártica, um local tão alto quanto Maunakea e 10 vezes mais seco, mostrou que seria um local ideal para astronomia em frequências de rádio terahertz. Crédito:Xue-Fei Gong / Observatório da Montanha Roxa
A Antártica pode ser uma das regiões mais inóspitas do planeta, mas é uma meca para os astrônomos. Está frio, o ar seco permite observações que não podem ser feitas em nenhum outro lugar da Terra. O Pólo Sul hospedou telescópios por décadas. Agora, pesquisadores estão de olho em um novo local - Dome A, que oferece uma oportunidade única de estudar o universo em radiofrequências terahertz pouco exploradas.
"O Dome A é o melhor site que encontramos - muito plano, ventos muito calmos, e o lugar mais seco em qualquer lugar do planeta, "diz Qizhou Zhang, do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), co-autor de um novo estudo publicado online na revista Astronomia da Natureza .
Dome A é o ponto mais alto da Antártica, com uma elevação de mais de 13, 000 pés (4, 000 metros), comparável a Maunakea no Havaí. Ao contrário do Pólo Sul, não é visitado por aeronaves. Em vez de, os pesquisadores devem viajar para o interior a partir da costa da Antártica, uma viagem de cerca de 750 milhas (1, 200 km) que leva até três semanas para ser concluído.
Como recompensa por esses esforços hercúleos, os cientistas podem acessar um tipo de luz conhecido como radiação terahertz, que tem frequências superiores a 1 trilhão de hertz (1, 000 vezes superior à frequência utilizada pelos telemóveis). Essa radiação vem de nuvens frias de gás interestelar e poeira. Ao estudá-lo, podemos obter novos insights sobre as origens das estrelas e galáxias.
Como o vapor de água na atmosfera da Terra absorve essa radiação, poucos lugares na Terra são adequados para observações terahertz. Em vez disso, os astrônomos confiaram em aeronaves e missões espaciais, que são mais caros e menos flexíveis.
A solução é encontrar um local extremamente seco. O co-autor de Zhang e CfA, Scott Paine, juntou-se a seus colegas no Observatório da Montanha Púrpura da China, liderado pelo investigador principal Sheng-Cai Shi, para criar e implantar instrumentos para medir as condições no Domo A durante um período de 19 meses. Os dados coletados lá também ajudarão a informar os modelos climáticos.
"O vapor de água na atmosfera da Terra que obscurece nossa visão do cosmos também bloqueia a radiação infravermelha que escapa da superfície da Terra em direção ao espaço, que é a essência do efeito estufa, "diz Paine, quem estuda a radiação atmosférica.
A equipe descobriu que o Domo A é frequentemente tão árido que se todo o vapor de água em uma coluna estreita que se estende do solo até a borda do espaço fosse condensado, formaria um filme com menos de 100 mícrons de espessura. Isso é cerca de 1/250 de polegada, ou duas vezes a largura de um cabelo humano, e cerca de 10 vezes menos do que em Maunakea, um dos melhores locais de observação astronômica do mundo.
Além disso, O Dome A oferece um laboratório natural para estudar os efeitos do vapor de água na absorção atmosférica em temperaturas extremamente baixas. A atmosfera fria da Antártica fornece acesso direto às condições normalmente encontradas na alta troposfera da Terra.
O desenvolvimento do Dome A em um observatório permanente para astronomia e ciências atmosféricas envolverá desafios significativos. Em troca, pesquisadores têm a ganhar um local único para a realização de pesquisas científicas.