O Céu Digital: A busca em bancos de dados astronômicos por objetos do Sistema Solar

09 de outubro de 2015 | LIneA

A astronomia tem alcançado bons resultados na área chamada de “Ciência Aberta”, onde algoritmos e principalmente dados são compartilhados com a comunidade, aumentando sua utilização e barateando os custos nas pesquisas.

Um exemplo disso é o Sloan Digital Sky Survey, cujos dados são distribuídos por vários espelhos, inclusive no Brasil. Isso permite que pesquisadores de diferentes países e áreas da Astronomia, envolvendo estudos desde objetos do Sistema Solar até galáxias distantes, realizem suas pesquisas com dados públicos.

Seguindo esses passos, Martin Banda (Observatório Nacional & LIneA) defendeu sua dissertação de mestrado no dia 25 de Setembro intitulada: Determinação de órbitas de objetos transnetunianos a partir de observações com a DECam. Este trabalho foi feito sob a supervisão de Roberto Vieira Martins e Ricardo Ogando, ambos do ON e LIneA. Martin pesquisou em dois bancos de dados de livre acesso, por objetos transnetunianos (TNOs), para melhor definir suas órbitas, e consequentemente as previsões de ocultação desses objetos (veja mais em Busca de fósseis da formação do Sistema Solar em imagens públicas da DECam). Um dos bancos de dados utilizado é o do NOAO Science Archive (NSA), ou Arquivo Científico do National Optical Astronomical Observatory (NOAO), órgão responsável pelo gerenciamento de vários telescópios, como por exemplo, o telescópio Blanco de 4m situado no Chile, onde o Dark Energy Survey opera a câmera DECam.

Martin buscou nos arquivos do NSA por apontamentos (imagens) feitos pela DECam (veja também DECam mapeando o céu austral). Esses apontamentos foram usados para alimentar a ferramenta Skybot, a qual mantém um registro de órbitas de diversos corpos do Sistema Solar, e descobrir se objetos transnetunianos poderiam estar contidos nestas imagens. Ao identificar os apontamentos que deveriam conter TNOs, ele verificou outras imagens da mesma região do céu, obtidas em diferentes épocas, para comprovar que realmente se tratava de um objeto móvel (ver Figura 1).

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Figura 1 – Composição de duas imagens feitas em épocas distintas do TNO 2005 TB 190 que “aparece” e “desaparece” de uma mesma região do céu.

Uma vez comprovada a detecção de um TNO, sua posição na esfera celeste é determinada com precisão, e sua órbita é recalculada graças a esta informação de posição adicional. Com a melhoria da determinação da órbita de um TNO, é possível refinar as previsões de ocultação, fenômeno em que uma estrela passa atrás do TNO, permitindo um estudo sobre a natureza do TNO (ver uma ocultação na Figura 2).

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Figura 2 – Concepção artística de um TNO passando à frente de uma estrela e mapa com a previsão da passagem da sombra da ocultação sobre a superfície terrestre. Esta região de “sombra da ocultação”, é a faixa na superfície terrestre onde o fenômeno de ocultação pode ser observado.

Para otimizar esse trabalho piloto, Martin desenvolveu um software em linguagem Python que será adicionado ao Portal Científico do LIneA. Esse tipo de análise otimizada é fundamental como uma preparação para a era do Large Synoptic Survey Telescope, que produzirá milhões de alertas por noite de fontes que variam o brilho ou se movem no céu. Além disso, os resultados promissores desse projeto motivaram a criação de uma proposta para a participação como colaboradores externos do levantamento DES, incluindo participantes do LIneA com experiência na área de ocultações, como Roberto Martins, Júlio Camargo, Marcelo Assafin, Josselin Desmars, Felipe Ribas, Rodney Gomes, além do próprio Martin Banda.

Este é um exemplo da grande variedade de ciência que é possível ser feita com o acervo de dados provenientes de grandes levantamentos e as ferramentas sendo desenvolvidas pelo time do LIneA.

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