Os radiotelescópios têm uma vantagem sobre os telescópios ópticos, pois o radiotelescópio pode ser usado mesmo em condições nubladas aqui na Terra. Isso ocorre porque os comprimentos de onda mais longos das ondas de rádio podem passar pelas nuvens sem impedimentos. No entanto, alguns comprimentos de onda ainda são parcialmente obscurecidos por porções da atmosfera da Terra, especialmente pela ionosfera, que retém interferência de radiofrequência (RFI) produzida pelo homem.
Os astrónomos desenvolveram uma nova técnica de calibração que lhes permite obter pela primeira vez imagens nítidas em baixas frequências de rádio – entre 16 e 30 MHz – contornando a influência da ionosfera. Os astrónomos dizem que isto lhes permitirá estudar coisas como plasmas que emanam de antigos buracos negros e talvez até detectar exoplanetas que orbitam pequenas estrelas.
A técnica foi desenvolvida por uma equipe internacional de pesquisadores liderada por astrônomos da Universidade de Leiden, na Holanda.
“É como colocar um par de óculos pela primeira vez e não enxergar mais embaçado” disse Christian Groeneveld, da Universidade de Leiden, que liderou a pesquisa.
Os astrônomos usaram o telescópio LOFAR em Drenthe, na Holanda, que é atualmente um dos melhores radiotelescópios de baixa frequência do mundo. Eles modificaram uma técnica de calibração que tem sido usada para melhorar as observações no rádio em frequências mais altas, em torno de 150 MHz.
“Esperávamos poder estender essa técnica também para frequências mais baixas, abaixo de 30 MHz”, disse Reinout van Weeren, também da Universidade de Leiden, que teve a ideia. “E conseguimos.”
Para testar a sua técnica, estudaram vários aglomerados de galáxias que anteriormente só tinham sido estudados em detalhe em frequências mais altas.
“Nossa estratégia de observação consistiu em observar simultaneamente um calibrador primário brilhante e os campos alvo,” a equipe escreveu em seu artigo. “Ao agendar a observação para depois da meia-noite, minimizamos a RFI causada pela reflexão interna da RFI terrestre pela ionosfera, que é significativamente pior durante o dia, à medida que a radiação ionizante do Sol aumenta a densidade da coluna de íons na ionosfera.”
Em seguida, eles dividiram seu campo de visão em várias “facetas” menores e autocalibraram cada faceta individualmente, em relação ao objeto calibrador. “Isso produz uma imagem e um modelo melhorados do céu, parcialmente corrigidos para efeitos dependentes da direção”, escreveram eles. Eles então repetiram as calibrações mais três vezes.
Esta foi a primeira vez que foram obtidas imagens de rádio em frequências entre 16 e 30 MHz. Devido a estes dados, os astrónomos disseram que as emissões de rádio destes aglomerados não estão distribuídas uniformemente por todo o aglomerado, mas sim que existe um padrão pontual.
Segundo os pesquisadores, a nova técnica de calibração permite estudar fenômenos de rádio em frequências que antes estavam ocultas.
“Existe, claro, uma hipótese de eventualmente descobrirmos algo inesperado”, disse Groeneveld.
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