A região de Karoo, na África do Sul, é uma vasta área semiárida que se estende por quatro províncias do país. É pouco povoada e conhecida pelos seus amplos espaços abertos.



No coração desta paisagem, perto da pequena cidade de Carnarvon, no Cabo Setentrional, o Observatório de Radioastronomia da África do Sul opera uma maravilha tecnológica que transformou a nossa compreensão do cosmos. O radiotelescópio MeerKAT desvendou mistérios cósmicos. Promoveu a colaboração científica. Também está estimulando talentos locais.

O MeerKAT, que está entre os maiores projectos de infra-estruturas científicas da África do Sul no período de 30 anos desde a democracia, emergiu como um farol de inovação e oportunidade no continente africano. É composto por 64 antenas, cada uma com 13,5 metros de diâmetro, e é o precursor do projeto Square Kilometer Array (SKA). Quando estiver totalmente instalado e funcionando – atualmente estimado para 2028 ou 2029 – o SKA será o radiotelescópio mais poderoso do mundo.

Nos últimos cinco anos, o MeerKAT fez contribuições notáveis ​​para a ciência sul-africana e internacional. Possui uma combinação única de sensibilidade excepcional e boa resolução, permitindo aos astrónomos estudar o Universo com maior detalhe do que nunca.

Por exemplo, a sua capacidade na detecção de sinais de rádio fracos levou a descobertas inovadoras na astronomia transitória. Este ramo da astronomia lida com objetos que apresentam características variáveis ​​em escalas de tempo relativamente curtas. Em 2017, o telescópio esteve envolvido em observações de acompanhamento da colisão de duas estrelas de nêutrons. Estudos desta natureza em vários comprimentos de onda são a chave para uma melhor compreensão destes eventos altamente energéticos. Esta descoberta aprofundou a nossa compreensão dos fenómenos mais energéticos do universo.

Sou professor associado de astronomia na África do Sul e tenho interesse geral em estudar a formação de galáxias e os processos de evolução. Aqui estão apenas quatro das principais descobertas do MeerKAT nas quais estive envolvido e por que as descobertas são importantes para a nossa compreensão do universo.

Descobertas fascinantes

Num projeto, o MeerKAT foi usado para observar o centro da nossa galáxia, a Via Láctea. Isto permitiu à nossa equipa ver pela primeira vez os filamentos magnéticos que rodeiam o buraco negro supermassivo no coração da nossa galáxia. Um buraco negro supermassivo é um objeto extremamente denso com a massa de um milhão de sóis. Sua gravidade é tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar de sua atração. A pesquisa forneceu informações valiosas sobre os processos dinâmicos que moldam o ambiente galáctico.

O MeerKAT também liderou vários levantamentos de galáxias que estão remodelando a nossa compreensão da evolução cósmica. As pesquisas Laduma, Mightee e Mhongoose visam mapear a distribuição de galáxias e do gás hidrogênio neutro. Eles também foram projetados para estudar as propriedades de galáxias próximas e distantes. Estas pesquisas fazem mais do que apenas expandir o nosso conhecimento do universo:também estão a preparar o caminho para futuras pesquisas astronómicas.

Uma das descobertas mais notáveis ​​resultantes do projeto Mightee é a identificação de radiogaláxias gigantes – vastas estruturas que se estendem por milhões de anos-luz. Esses gigantes cósmicos, alimentados por buracos negros supermassivos em seus centros, geram intensas emissões de rádio. Isto torna-as visíveis para instrumentos como o MeerKAT, cujas capacidades únicas permitiram que estas galáxias impressionantes fossem encontradas e estudadas como nunca antes.

Uma descoberta intrigante feita pelo projeto Laduma é a detecção de um megamaser OH. Este é um amplificador cósmico alimentado pela intensa radiação emitida pelos centros ativos das galáxias. Está entre as fontes mais poderosas de emissão de maser do universo, capaz de amplificar ondas de rádio por fatores de milhões. O megamaser OH detectado por Laduma está localizado em uma galáxia distante. Oferece informações valiosas sobre a dinâmica dos núcleos galácticos e os mecanismos que impulsionam a sua evolução.

A pesquisa Mhongoose, entretanto, revelou uma riqueza de informações sobre a distribuição e propriedades do gás hidrogénio neutro em galáxias próximas. O mapeamento da distribuição do hidrogénio neutro permite aos astrónomos traçar a dinâmica das estruturas galácticas e descobrir os reservatórios ocultos de gás que alimentam a formação estelar e o crescimento galáctico. Esta informação é crucial para a compreensão da complexa interação entre gás, estrelas e matéria escura na formação da evolução das galáxias ao longo do tempo cósmico.

Crescimento e aprendizagem

Para além do seu impacto científico, o MeerKAT tornou-se uma força motriz para o desenvolvimento do capital humano na astronomia africana.

Membros das comunidades locais ao redor do local foram empregados durante as fases de construção e operação. O envolvimento com essas comunidades, e particularmente com as escolas da região, está a derrubar barreiras à participação na astronomia. Isso cria caminhos muito necessários para que grupos sub-representados entrem em campo.

Através de programas de formação e iniciativas educativas, o MeerKAT está a nutrir uma nova geração de cientistas e engenheiros africanos, capacitando-os para seguirem carreiras nos campos da ciência, tecnologia, matemática e engenharia, para que possam contribuir para a comunidade científica global.

O projeto serve como um centro para colaboração internacional. Atraiu pesquisadores de todo o mundo para a África do Sul. Por exemplo, pude colaborar com astrónomos do Reino Unido, Austrália, Holanda e EUA.

E, graças a iniciativas como a Rede Africana de Interferometria de Linha de Base Muito Longa, o MeerKAT está a desenvolver capacidades em radioastronomia em todo o continente e a posicionar África como líder neste campo.

Dadas as muitas descobertas inovadoras que o MeerKAT já fez, ele promete continuar servindo como uma máquina de descoberta que ampliará os limites da exploração astronômica para a era SKA.

Fornecido por The Conversation


Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.