Como funcionam os rádio telescópios?

Como um telescópio consegue observar o céu através das ondas de rádio? E como eles conseguiriam detectar possíveis sinais de vida extraterrestre inteligente?

Os telescópios são fascinantes, e fazem parte do sonho de muitas crianças e adultos que amam observar planetas, estrelas, nebulosas e galáxias.

Mas infelizmente, ou felizmente, a nossa visão só consegue decifrar uma parte do espectro eletromagnético, o que chamamos de luz visível. Além disso, existem diversos tipos de onda que os corpos emitem, porém, elas são invisíveis aos nossos olhos.

Dentre os vários tipos de ondas existentes (raio-x, raio-gama, infravermelho, etc..), uma das mais utilizadas na observação é a onda de rádio.

Descrição dos níveis de onda do espectro eletromagnético,

escala de comprimento, temperatura correspondente e frequência.

Créditos: Wikimedia Commons / Khemis Clique na imagem para ampliar

Para observarmos a radiação emitida nesse nível de onda, foram criados os radiotelescópios, que já rastreiam o céu em várias direções, em todo o globo. Mas como um telescópio consegue observar o céu através das ondas de rádio?

Os rádio telescópios são compostos por uma grande antena parabólica (que serve como nossas orelhas, para concentrar o sinal em um ponto) e uma antena receptora de sinais de rádio.

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Diferente dos telescópios óticos, que captam a luz visível, os rádio telescópios podem ser usados durante o dia, pois os emissores de sinais de rádio como estrelas, nebulosas e galáxias, estão muito distantes, e suas frequências de rádio são extremamente fracas. Por isso, os rádio telescópios precisam de antenas grandes a fim de coletar o máximo possível. E claro: por trabalharem na frequência de rádio, os rádio telescópios devem ser instalados bem longe de centro populacionais, caso contrário, a interferência magnética de rádios, televisores, radares e veículos, entre outros equipamentos, iria interferir drasticamente a observação do céu.

Além da grande parabólica e da antena de rádio, existe um receptor capaz de amplificar os sinais coletados em até 1 milhão de vezes. Esses receptores são tipicamente resfriados por gás hélio, que mantém sua temperatura a 10 Kelvin (-260°C), a fim de minimizar o ruído termal produzido por aparelhos eletrônicos.

Receptor de rádio telescópio.

Créditos: Australia Telescope National Facility

Em seguida, os sinais captados são enviados a um computador, que tem a função de armazenar os dados coletados e de "traduzir" o sinal de rádio em imagem.

Mas como os rádio telescópios tiram fotos de asteroides, que não emitem sinal de rádio?

Basicamente, funciona da seguinte maneira: para observar um asteroide, por exemplo, a antena do rádio telescópio emite um sinal em uma certa frequência. Esse sinal chega até o asteroide e é refletido de volta para a antena do telescópio.

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Ao receber esse sinal, o rádio telescópio possui um detector capaz de diferenciar os diferentes níveis de onda que foram refletidas pelo asteroide, assim como uma câmera fotográfica separa as cores de uma paisagem, formando uma imagem. Seria uma espécie de sonar, capaz de identificar até mesmo a forma do objeto. Para maiores informações sobre esse método, indicamos a matéria do site The Planetary Society, que pode ser acessada clicando aqui. Vale lembrar que o texto está em inglês.

E como os rádio telescópios buscam por sinais extraterrestres?

Segundo Andrew Siemion, professor da UC Berkeley e diretor do projeto Breakthrough Listen, os rádio telescópios não funcionam de forma muito diferente dos aparelhos de rádio que usamos para ouvir músicas.

Rádio telescópio do Observatório de Parkes em 1969 - CSIRO

Rádio telescópio do Observatório de Parkes com a Lua ao fundo. Imagem registrada em 1969.

Esse rádio telescópio desempenhou um papel fundamental para a transmissão ao vivo da missão Apollo 11, ao fornecer informações para milhões de pessoas. Créditos: CSIRO

Por exemplo: se você ligar seu aparelho de rádio agora, provavelmente você vai ouvir um chiado estático, o que significa que nada está sendo transmitido naquela certa frequência. Mas ao mudar os canais, você pode se deparar com sua música favorita, ou com um noticiário qualquer. E cada uma dessas "atrações" estará sendo emitida apenas naquela frequência exata.

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É exatamente dessa forma que os radiotelescópios operam quando estão em busca de sinais extraterrestres. A diferença é que, ao invés de uma pessoa ficar mudando a frequência pra ver se encontra um "olá alienígena", um mega computador faz isso por ela, e escaneia o céu em todas as frequências de rádio possíveis, a todo instante. Assim sobra tempo para os astrônomos responsáveis pelo projeto olhar para o céu e vislumbrar planetas, nebulosas e galáxias com aquela pequena faixa de onda que podemos enxergar: a luz visível!