Memórias das fronteiras do universo
Há uma semana, a última equipe de observação do Dark Energy Survey despediu-se do Observatório Inter-Americano Cerro Tololo (CTIO). Nosso terceiro ciclo de observações, que durou seis longos meses, acabou e não retornaremos à montanha até a primavera.
No passado, um astrônomo deixaria o cume com uma mala cheia de fitas de dados e diários de notas escritos à mão . No entanto, nesta era digital, nossos 57 “plantonistas” do DES (membros das equipes de observação) levaram apenas suas memórias e fotografias . Alguns deles generosamente compartilharam suas fotografias conosco para este caso especial dos Detetives da Energia Escura.
Suas memórias incluem o usual (pôr do sol , clima, animais fofinhos, comida, e a beleza do céu noturno ) e o inesperado (meteoros, amizades, quebra de recordes de observação, e a força das mulheres) .
De todas as lembranças, a favorita foi a observação acidental do Cometa Lovejoy. Nós reproduzimos esta observação na imagem à esquerda. Isto nos lembra que antes de olharmos para além da nossa galáxia, nos confins do Universo, precisamos tomar cuidado com os objetos celestes que estão muito mais perto de casa!
As memórias variam de frases curtas para longos parágrafos . Nós temos ordenado elas por tamanho para ajudar aqueles que tem apenas alguns minutos de sobra.
Os abacates na cantina do CTIO . Deliciosos!
Batendo quatro de cinco recordes de “melhor seeing” para o DES em uma noite.
O choque de ver uma observação acidental do Cometa Lovejoy aparecer na tela da sala de controle.
Ver a minha primeira raposa na montanha.
Encontrar um escorpião no meu calçado de manhã.
Passar a noite de Natal de 2014 na sala de controle do Blanco.
A primeira vez em que vi uma mamãe viscacha e seu filhote observando o por do sol da beira do precipício. Adorável!
A câmera de monitoramento atmosférico do DES é incrível. Na primeira vez que a vi lembro de ter pensado “gostaria de ter construído isso!”
A aparente infinita variedade de biscoitos que são distribuídos todas as noites com o lanche noturno: toda vez é um mistério delicioso!
Ter uma noite extra de observação para o DES porque terminamos de trocar a bomba de Nitrogênio Líquido um dia mais cedo do que o previsto.
Algumas das minhas coisas favoritas ao ir observar no CTIO: assistir o pôr do sol, conhecer outros observadores, garrafas térmicas cheias de chá quente, biscoitinhos de coco, e ficar sozinho com meus pensamentos.
Olhando as estrelas, com o silêncio sendo quebrado apenas pelo movimento do domo do telescópio. Eu nunca mais vou olhar para o ceú nublado do mesmo jeito, sabendo o que está ali, logo atrás daquelas nuvens.
Tenho sorte de ter criado boas amizades com vários dos funcionários do CTIO em La Serena e na montanha: o motorista do táxi, os cozinheiros, os operadores do telescópio… Todas as vezes em que retorno é um festival de cumprimentos e sorrisos.
Eu já visitei o CTIO muitas vezes, mas toda vez que retorno sinto que estou entrando em um novo mundo: o ar seco, o brilho do sol, a escuridão da noite. Mas quando eu capturo com meus olhos as primeiras impressões da Via Láctea espalhadas pelo céu como em um globo de neve, me sinto em paz, me sinto em casa.
Uma noite, depois do jantar, subimos para o topo para começar a observar. O céu estava límpido quando saímos do refeitório, mas quando chegamos ao topo as nuvens subiram rapidamente do vale. As nuvens envolveram o topo e bloquearam o por do sol. Não conseguíamos ver o domo do telescópio a 15 metros de distância.
Na sala de controle do telescópio de 0.9m: a partit esquerda: Claudia Belardi, Marcelle, Chihway, Catherine Kaleida, Pia Amigo, Sanzia Alves, Pamela Soto, Brittany Howard
Frequentemente temos turmas de observadores do DES compostas exclusivamente por mulheres, mas durante uma visita recente, todas as equipes em todos os telescópios eram compostas por mulheres. Parece que o “Clube do Bolinha” é realmente uma coisa do passado.
A primeira vez que eu botei meu pé fora do prédio do telescópio para olhar o céu noturno, vi o flash brilhante de um meteoro se desintegrando – era enorme e realmente fez um barulho crepitante como se a brasa de uma fogueira estivesse caindo do céu. Pensei que a Terceira Guerra Mundial tinha começado. Minha primeira reação foi correr de volta para o domo para proteger o telescópio!
Um dos grandes prazeres de estar na montanha é encontrar outros astrônomos de todas as partes do mundo. Eu compartilhei várias vezes o refeitório com um grupo de Coreanos que estava trabalhando por várias semanas numa nova câmera. Algumas noites eles não apareciam para jantar e eu não entendia o porquê. Quando eles me convidaram para jantar no dormitório deles eu descobri o porquê: eles tinham trazido muita comida da Coréia , o suficiente para durar meses!
Por dois dias seguidos, antes de nosso turno de observação começar, tentamos sem sucesso visualizar os satélites Iridium (suas posições podem ser encontradas na página www.heavens-above.com). Na terceira noite, depois de alguns minutos de silêncio e expectativa, conseguimos ver um clarão mais brilhante que Vênus por alguns segundos na direção esperada da aparição. Lembro de ter pulado no ar e gritado “Issa!”. Foi emocionante verificar que a previsão era verdadeira. Comecei a pensar em exemplos históricos, tais como a previsão da existência e posição de Netuno usando apenas matemática. Não consigo imaginar a emoção que os astrônomos sentiram quando eles viram o planeta no lugar onde haviam previsto!
A lembrança mais forte que carrego comigo quando deixo a montanha é o lençol estrelado que me envolve lentamente quando estou do lado de fora do domo em uma noite sem Lua. No início, a escuridão reina absolutamente. Mas a medida que meus olhos se adaptam à escuridão, o brilho da estranha configuração (para quem vive no Hemisfério Norte) das estrelas do céu austral aparece com uma intensidade sem igual. No alto daquela montanha remota, com a Via-Láctea cobrindo a abóboda celeste de horizonte a horizonte e o Cruzeiro do Sul brilhando, o mundo dos humanos é reduzido a um pálido e distante brilho alaranjado. Nesse momento íntimo, me esqueço do cargo oficial que tenho que desempenhar ali – “Gerente das Observações” – e assumir o único cargo que me parece apropriado para um pequeno ser humano vivendo brevemente nesse vasto cosmos: “um participante embevecido”.
Então é isso pessoal. Outra temporada do DES chegou ao fim e nossa colaboração agora tem que transferir sua atenção das observações para a análise. Claro que nós amamos a parte da análise (é quando a diversão científica acontece), mas eu desconfio que a maioria de nossos observadores da segunda temporada gostariam de bater seus calcanhares e se transportar instantaneamente de volta para nossa amada montanha (e isso seria particularmente interessante, já que em geral se leva umas 24 horas pra se chegar lá!).
Nós gostaríamos de terminar com uma conversa que um dos últimos observadores da temporada teve com um dos operadores de telescópio no CTIO: os tel-ops ficam conosco observadores noite após noite ano afora (mesmo no Natal), para garantir que tudo corra bem:
P: Então, você trabalha muito com a turma do DES?
R: Sim, eu trabalho com o pessoal do DES o tempo todo. Toda semana tem um novo time. Eu lembro de todos. Cada um deles é um pouco diferente. A mocinha do computador, aquela com o chapéuzinho, ela é a melhor.
P: Sabia que é a nossa última noite até Setembro?
R: A última noite?! Não… Jura? Mas eu tenho certeza que vocês vão voltar. Vocês sempre voltam.
Mensagens dos seguintes detetives que estavam de plantão:
Jim Annis, Aurelio Rosell, Ross Cawthon, Chihway Chang, Alex Drlica-Wagner, David Gerdes, Ravi Gupta, Manuel Hernandez, Steve Kent, Christina Krawiec, Bob Nichol, Brian Nord, Andres Plazas, Kathy Romer, Marcelle Soares-Santos, Douglas Tucker, Yuanyuan Zhang
Imagens dos seguintes detetives:
Jim Annis, Ross Cawthon, Chihway Chang, Kathleen Grabowski, Ravi Gupta, Christina Krawiec, Jennifer Marshall, Andres Plazas, Kathy Romer, Marcelle Soares-Santos, Douglas Tucker
Escrito pela Det. Kathy Romer (U. Sussex)
Crédito da imagem do Lovejoy: Det.’s Marty Murphy, Nikolay Kuropatkin, Huan Lin, Brian Yanny (Fermilab)
Tradução: Det. Flávia Sobreira e Det. Ricardo Ogando
Revolution
When is the last time you watched the sky revolve around us?
Earth rotates on its axis at 1,000 miles per hour (1600 kilometers per hour). At the same time, it flies around the sun at 67,000 m/h (110,000 km/h). And the Sun, with all its planets and rocks and dust in tow, makes its way around the center of the Galaxy, our Milky Way, at 520,000 m/h (830,000 km/h). And then, the Milky Way itself is hurtling toward the nearby Andromeda galaxy at 250,000 m/h (400,000 km/h).
The fastest space craft (and fastest man-made object in history), Juno, will slingshot around Earth on its way to Jupiter, eventually reaching a speed of 165,000 m/h. The NASA space shuttle reaches speeds of 17,000 m/h (27,000 km/h).
The average human walking speed is 3.1 m/h (5.0 km/h).
Though we sit in this coordinated maelstrom, we can still understand all of space and time on the largest scales. But, to do so, we must consider it statistically, on the whole, at great breadth and as a collection – not merely the sum of disconnected parts or separate events.
All across the universe, there are supernovae – exploding stars that blink in a cataclysmic, cosmically infinitesimal moment. Quasars are small regions that surround the supermassive black holes at the centers of galaxies that flash on and off on the timescales of hours to months. Each galaxy in the universe is creating some dimple in space-time due to its mass. Imagine a vast expanse of sand dunes: all light passing by these galaxies must traverse through it, resulting in distorted images by the time they get to us.
These are just some of the events that go on constantly around us, without regard for our existence, as we spin round and round, imagining a static quilt of stars turning about us. And they are just some of the celestial targets that will tell us more about how fast the universe is expanding.
To better understand these events, and the acceleration of spacetime, we wait for the targets to be at a place in the sky when we can see them – when the sun is down and this part of Earth is pointed in their direction. Our targets come from a large swath of sky, one-eighth of the celestial sphere. And across this expanse, we will obtain a uniform sample of targets. The uniformity – homogeneity or constancy – is crucial: we must observe all galaxies brighter than a certain amount, and within a certain distance to have a clean, uniform sample. Otherwise, variations in that information could be misconstrued, or at best they could muddy our measurement of dark energy.
Building the collection starts with amassing a set of deep images of the sky: these are but snapshots of long-gone eons, and they are the first step in our process of discovery. From the images, we distill vast catalogs of celestial bodies – galaxies, stars, motes and seas of hot gas and dust – an accounting of what the universe has so far created. This catalog can be further distilled when studied as a whole. The final concentrate is a small set of numbers that summarizes the fate of our universe: a measurement of the strength of dark energy.
Our spaceship Earth is a pebble in the swirling cosmic sea around us. We watch it as if we are separate, sometimes forgetting we come from it. As we look up from within our snowglobe on a mountaintop in the Chilean Andes, it becomes easier to remember that we are a conduit between the finite and the infinite.
Good night, and keep looking up.
Det. B. Nord
River of Dreams
The Dark Energy Survey, in its search for distant cosmic secrets, needs many nights of clear sky. Unfortunately, on this night, a river of clouds flowed overhead. We often look so far away to the faintest objects, that a wisping of cottony clouds moving over the Blanco telescope requires extra attention. In these cases, we might change our observing strategy to look at parts of the sky that require less detail.
As we sift through the tons of sediment and the terabytes of data, occasionally the clouds get so heavy and consuming that we must close the telescope dome to preserve the instrument. In these cases, we still use the time wisely: our Dark Energy Calibrations (DECal) team has developed a method to precisely measure and characterize the flow of light through the telescope at every relevant wavelength, and to monitor for any changes in that flow over the years of the survey.
As we fish for light in the sky, we cast a broad net. In the river of dreams, we sift through sediment for celestial gold.
Dark Energy Detectives 