D Grau - 3ª Edição

O Projeto ESPRESSO no Very Large Telescope do ESO
O ESPRESSO (SPectrograph for Rocky Exoplanets
and Stable Spectroscopic Observations)
é um espectrógrafo de alta resolução ultraestável,
construído para medir velocidades radiais
com elevada precisão num longo período de
tempo, com o principal objetivo científico de detetar
e caracterizar gémeos da terra na zona habitável
em estrelas do tipo solar. O ESPRESSO
está instalado no Very Large Telescope do Observatório
Europeu do Sul (ESO/VLT) e foi construído
pelo Observatoire de Genève e Universidade
de Berna (Suíça), pelo Instituto de Astrofísica
e Ciências do Espaço (IA) da Universidade
de Lisboa e Universidade do Porto (Portugal),
pelo Istituto Nazionale di Astrofisica em Trieste e
Brera (Itália), pelo Instituto de Astrofísica de Canarias
(Espanha) e pelo Observatório Europeu
do Sul.
Em 1995, foi detetado por Michel Mayor e Didier
Queloz um planeta gigante (denominado de
51 Peg b), semelhante a Júpiter, a orbitar uma
estrela que se encontra a 50 anos-luz do nosso
Sistema Solar. Esta descoberta valeu aos seus
autores o prémio Nobel da Física em 2019. A deteção
deste planeta foi feita com base na técnica
das "velocidades radiais". Esta técnica baseiase
no facto de que, quando uma estrela tem um
planeta na sua companhia, a ação gravitacional
deste faz a estrela percorrer uma órbita no espaço.
Na verdade, ambos os corpos (planeta e
estrela) dançam em torno um do outro. Visto por
nós, na direção radial (direção que liga o observador
ao objeto observado), a estrela vai parecer
afastar-se e aproximar-se à medida que rodopia
em torno do seu companheiro. Ora, quando um
objeto se afasta de nós, pelo efeito de Doppler,
o seu espectro de luz sofre um desvio para o
vermelho (e para o azul quando se aproxima).
Medindo as variações de "cor"é possível determinar
a velocidade radial do objeto. Neste caso
em concreto, medindo a velocidade radial da estrela,
noite após noite, poderemos ver uma variação
periódica, à medida que esta orbita o seu
planeta companheiro. A partir de toda a informação
obtida, é possível inferir os parâmetros
orbitais do planeta e a sua massa. No entanto,
para conseguir medir as pequeníssimas variações
de "cor"causadas pelo planeta é imperativo
ter acesso a um espectrógrafo de elevada resolução
e estabilidade.
Em 1995, o espectrógrafo utilizado na deteção
de 51 Peg b tinha uma precisão de aproximadamente
10 m/s. Este planeta tem uma massa
cerca de 300x superior à Terra e produz na estrela
uma variação na velocidade radial desta
com uma amplitude de aproximadamente 55 m/s.
Já um planeta como a nossa Terra produz no
nosso Sol uma amplitude de apenas 0,1 m/s (ou
10 cm/s). Para podermos sonhar com a deteção
de planetas idênticos ao nosso é, por isso,
necessário desenvolver novos instrumentos capazes
de atingir uma precisão desta ordem de
grandeza.
Em 2009, o ESO desafiou a comunidade internacional
a construir um instrumento capaz de
atingir esse nível de precisão. Essa resposta foi
data pelo consórcio ESPRESSO, um grupo de
instituições portuguesas, suíças, espanholas e
italianas. Além da construção do espectrógrafo
mais preciso do mundo, o ESO queria também
um instrumento que fosse capaz de combinar a
luz dos 4 grandes telescópios que constituem o
VLT, cada um com um espelho de 8 metros de
diâmetro, transformando o VLT num telescópio
“virtual” com um espelho de 16 metros de diâmetro!
O telescópio com a maior abertura óptica
do mundo. Essa parte do desafio ficou sob responsabilidade
da equipa portuguesa.
Vista aérea do observatório do Paranal ao pôr-do-sol,
onde são visíveis os edifícios dos 4 telescópios de 8
metros do VLT.
Fonte: G.Hüdepohl, ESO
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