A ciência espacial é cheia de mistérios. Buracos negros, supernova e aglomerado de galáxias são coisas que despertam a curiosidade de todos nós! E a novidade é que um revolucionário sensor de raios-x chamado de XRISM traz algumas possibilidades em relação a isso!
A exploração espacial, como qualquer outra empreitada, vem com sua cota de tentativa e erro. Para a JAXA (em português, Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial), suas tentativas anteriores da astronomia japonesa de desvendar os segredos dos raios-x do espaço tiveram não deram muito certo:
- A primeira tentativa ambiciosa nunca deixou nossa atmosfera.
- A segunda chegou ao espaço e… foi isso. Porque o hélio, utilizado para resfriamento, foi acidentalmente liberado.
- E a terceira? Bem, parecia promissora por 37 dias, antes de entrar em uma rotação descontrolada, se despedaçando.
A nova tentativa será em 26 de agosto, quando a JAXA está lançando o XRISM. Imagine isso como um telescópio espacial usando óculos desenvolvidos pela NASA. Estas não são lentes comuns, elas podem diferenciar comprimentos de onda dos raios-x, assim como um prisma divide as cores da luz visível. Isso dá a possibilidade aos cientistas verem os gases quentes no espaço, em torno de supernovas, buracos negros e dentro de aglomerados de galáxias, o que permitirá entender o que são esses gases e como se movem.
Como a Terra tem uma atmosfera que bloqueia a passagem dos raios-x, cientistas têm que se aventurar no espaço para estudar esses raios, que têm um comportamento peculiar de passar direto por espelhos. Esse comportamento dificulta a observação, mesmo estando no espaço. Imagine tentar tirar uma selfie e a câmera simplesmente não te vê! Ainda bem que algumas engenhosidades espaciais permitem que esses fótons sejam capturados e focados usando reflexos tangenciais em espelhos cilíndricos.
Nos anos 90, a NASA desenvolveu um sensor baseado em chip chamado microcalorímetro, que era como um diário pessoal de um raio-x. Ele poderia registrar a energia de cada fóton de raio-x. Mergulhando mais na tecnologia, você descobrirá que quando um raio-x atinge um pixel no microcalorímetro, ele transfere toda a sua energia para um elétron. Todo esse processo é como um jogo de pingue-pongue dentro do pixel.
Por que isso é legal? Porque quando o telescópio Hitomi teve um desses a bordo em 2016 (antes de dar tudo errado com aquela rotação fatal) permitiu observações que surpreenderam os cientistas. O aglomerado de galáxias Perseus, que é um dos objetos mais massivos do universo conhecido, por exemplo, revelou que possuía elementos como ferro em razão dessa tecnologia. Esse pequeno pedaço de informação sinalizou os tipos de supernovas que liberaram seus elementos no espaço e foi possível saber que a sua composição química se assemelhava à do nosso Sol.
Com toda a história repleta de aventuras telescópicas, o XRISM é a nova promessa das missões de raios-x nos anos 2020. Além de aglomerados de galáxias, essa potência vai fundo na complexidade ao redor dos remanescentes de supernovas e dos sempre misteriosos buracos negros.
Curiosidade: Encontrar buracos negros com um telescópio de raios-x não é algo difícil, mas descobrir como a matéria ao redor deles se move e impacta outros eventos cósmicos é que é o verdadeiro desafio.
Na preparação para seu papel de destaque, a JAXA investiu $190 milhões. Eles fizeram melhorias que incluem uma tubulação de resfriamento reprojetada e um resfriador mecânico depois que seu hélio acabar em 3 anos. O XRISM pode ter menos instrumentos em comparação com seus predecessores, mas seu forte, a espectroscopia, promete expandir nossos horizontes da ciência espacial.
Renovação da ciência espacial a partir da observação de buracos negros, galáxias e supernovas
As expectativas com o XRISM são justificadas, principalmente porque a cena da astronomia de raios-x anda meio complicada, e depende de dois telescópios muito famosos, o Chandra da NASA e o XMM-Newton da ESA, que já têm mais de 20 anos de operação. Pat Slane, diretor do Chandra X-ray Center, diz que o telescópio ainda funciona, mas está esquentando mais que o normal. O XMM-Newton está na mesma, mas espera-se que ele dure pelo menos até 2030.
Se algum deles parar de funcionar antes da hora, não será nada bom. Jiachen Jiang, da Universidade de Cambridge, aponta para a grande perda para a astronomia que só não receberia novos telescópios antes de 2030.
Por isso as esperanças estão no sucesso do lançamento do XRISM. Ele não faz tudo que o Chandra e o XMM-Newton fazem, mas promete ser o destaque da ciência espacial da década de 2020. Além dos estudos sobre os gases quentes das supernovas e dos aglomerados de galáxias, o XRISM pode, por exemplo, nos fazer avançar no entendimento de como a matéria que circunda um buraco negro se move e se parte dela é lançada para fora na galáxia, afetando a formação de estrelas e a evolução da galáxia.
Fonte: Science
