Imagine se a câmera colorida nunca tivesse sido inventada e todas as nossas imagens fossem em preto e branco. O mundo ainda seria lindo, mas incompleto. Por milhares de anos, era assim que os humanos viam o universo. Na terra, só podemos ver parte da luz que as estrelas emitem.

Muito do que não podemos ver - no infravermelho, o ultravioleta, os comprimentos de onda dos raios X e dos raios gama - são bloqueados pela atmosfera da Terra. Em geral, Isto é uma coisa boa. A atmosfera captura a luz infravermelha mantendo a Terra aquecida à noite e bloqueia a luz ultravioleta de alta energia, Raios X e raios gama, nos mantendo a salvo da radiação cósmica mortal, enquanto permite a entrada de porções visíveis do espectro de luz. Para astrônomos, Contudo, isso tem uma desvantagem:olhamos para o universo com um olho fechado, incapaz de receber todas as informações que o universo está nos enviando.

Lançado em 20 de novembro, 2004, e orbitando a uma altitude de 340 milhas, O Observatório Neil Gehrels Swift da NASA tem três telescópios que monitoram o universo usando comprimentos de onda de luz que são bloqueados pela atmosfera da Terra. Isso incluiu o telescópio de raios-X, o telescópio Burst-Alert sensível a raios gama e o Ultraviolet Optical Telescope (UVOT). O UVOT recentemente entregou sua 1 milionésima imagem - dados que astrofísicos como eu usam para obter insights sobre tudo, desde a origem do universo até a composição química dos cometas próximos.

Assistindo ao nascimento de buracos negros

A missão principal de Swift é estudar o resplendor das explosões de raios gama (GRBs) - que documentam o nascimento dos buracos negros. Os buracos negros são formados nas explosões mais violentas do universo - a explosão de uma estrela massiva ou a fusão de duas estrelas de nêutrons (as cascas enrugadas que sobraram de explosões estelares anteriores). Essas explosões são tão poderosas - produzindo dezenas a centenas de bilhões de vezes mais energia do que o sol - que, embora ocorram a bilhões de anos-luz de distância da Terra, eles ainda podem ser detectados por instrumentos como o Swift. Na verdade, os primeiros GRBs foram detectados pelos satélites Vela, que foram construídos para detectar as explosões de armas nucleares.

Ao longo de quase 14 anos, Swift estudou mais de mil GRBs. Ao fazer isso, revelou o que os alimenta e nos deu vislumbres dos confins do cosmos, ao tempo em que as primeiras estrelas estavam sendo formadas após o Big Bang.

Contudo, uma das coisas que você aprende trabalhando em uma missão de telescópio espacial é que, se você construí-lo, eles virão. A missão fornece recursos para a comunidade de astrofísicos - imagens simultâneas de raios-X / UV e uma resposta rápida aos pedidos para observar e fotografar seções específicas do céu - que estão disponíveis apenas para o Swift. Podemos focar nossos telescópios em um objeto de interesse horas depois de uma solicitação de "Alvo de oportunidade" por meio de nosso site, algo que nenhuma outra missão pode fazer. UVOT também preenche um nicho importante, observando áreas maiores do céu do que pode ser observado com os instrumentos UV mais poderosos a bordo do Telescópio Espacial Hubble. Esses recursos provaram ser uma bênção para a comunidade e possibilitaram o estudo de todos os tipos de objetos e fenômenos além dos GRBs.

As descobertas auxiliadas por ultravioleta de Swift

Galáxias próximas estão cheias de atividade com novas estrelas sendo formadas. O Swift é capaz de capturar imagens ultravioleta panorâmicas que destacam os mais jovens, estrelas mais massivas nessas galáxias. Isso nos dá uma ideia do que o universo tem feito nas últimas centenas de milhões de anos. O trabalho da minha equipe de pesquisa se concentrou em galáxias próximas - como Andrômeda e as Nuvens de Magalhães - para revelar quais processos conduzem sua formação estelar passada e contínua.

Com UVOT, temos uma visão muito melhor das explosões de supernovas. Isso pode ocorrer quando uma anã branca, o resto de uma estrela como o sol, explode, ou durante os estertores finais da morte de uma estrela massiva, mais de oito vezes a massa do sol. Esses eventos geram enormes quantidades de luz ultravioleta, e o Swift tem a capacidade única de observá-los horas após a descoberta.

Cometas varrem nosso sistema solar, transformando-se de uma bola sólida congelada em um vapor à medida que se aproximam do sol e criando caudas magníficas de partículas ionizadas. Swift estuda esses cometas, e analisa sua composição química quebrando a luz que emitem em diferentes comprimentos de onda. O Swift também permite aos cientistas medir a rotação de um cometa observando como a luz muda ao longo do tempo. Isso revelou que erupções violentas na superfície do cometa podem alterar dramaticamente o caminho de um cometa.

Uma das descobertas mais empolgantes que Swift fez foi conectada com a recente descoberta de ondas gravitacionais pelo Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). As ondas gravitacionais são distorções na estrutura do espaço-tempo criadas pelos movimentos de objetos extremamente massivos. Em agosto de 2017, duas estrelas de nêutrons colidiram em uma galáxia distante, criando ondas gravitacionais poderosas o suficiente para serem detectadas na Terra. Swift fazia parte de um exército de telescópios que procurava a origem das ondas gravitacionais. A confusão louca durante aqueles poucos dias levou a uma das descobertas mais emocionantes da última década - um resplendor luminoso da fonte das ondas gravitacionais. Isso abriu novos ramos da ciência ao conectar uma nova maneira de estudar o universo - por meio de ondas gravitacionais - à maneira tradicional - por meio da luz.

UVOT tem tirado fotos do universo desde 2004 e finalmente acumulou sua milionésima imagem. Seu sucesso é uma prova da equipe internacional de engenheiros, cientistas e funcionários das três instituições que a apoiam - a Universidade Estadual da Pensilvânia; Laboratório de Ciências Espaciais Mullard em Surrey, Inglaterra; e Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Tive o privilégio de fazer parte desta equipe nos últimos nove anos. O que o futuro reserva para UVOT? Esperamos encontrar mais fontes de ondas gravitacionais, pesquisar galáxias próximas, estudar ainda mais supernovas, e monitorar como os objetos no universo mudam ao longo do tempo.

Este é o próximo milhão de imagens.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.