O “Dark Energy Survery” (DES) disponibilizou para o público o primeiro lote de dados (DES-Y1) que corresponde a observações realizadas entre Setembro de 2013 e Fevereiro de 2014. Nesse período foram obtidas 15000 exposições com a DECam (ver figura abaixo) totalizando 1800 graus quadrados na região da Calota Sul Galáctica, mais 160 graus quadrados sobrepondo a Stripe 82 – uma região bastante conhecida do céu, observada inicialmente pelo “Sloan Digital Sky Survey” (SDSS) – além de 10 campos de observações para busca por Supernovas. As imagens foram reduzidas e calibradas com o pipeline desenvolvido pelo grupo de Data Management do DES no “National Center for Supercomputing Applications” (NCSA) e podem ser acessadas através do “National Optical Astronomy Observatory” (NOAO) Science Archive. Em Fevereiro de 2015 o DES completou o segundo dos 5 anos de observação do experimento. Ao longo dos próximos anos, novos lotes de dados serão disponibilizados incluindo melhorias no processo de redução e calibração das imagens. O último lote deverá cobrir 5000 graus quadrados com 10 visitas nas 5 bandas (grizY) além de ~100 visitas cobrindo 30 graus quadrados nos campos de Supernova. Mais detalhes, inclusive sobre como obter os dados liberados, podem ser obtidos no artigo “Retrieving DES Year 1 Data from the NOAO Science Archive” .

A DECam instalada no topo do telescópio Blanco de 4m localizado no Chile. Crédito da foto: Reidar Hahn/Fermilab

Os grandes levantamentos são desenhados para que suas observações respondam a questões científicas estabelecidas previamente. No entanto, outros estudos podem ser feitos utilizando-se os dados coletados. O Levantamento Sloan Digital Sky Survey em sua quarta fase (SDSS-IV) produziu um resultado espetacular que foi anunciado esta semana – a descoberta do buraco negro supermassivo (BNSM) de maior massa encontrado até agora (mais detalhes em nota no link: http://uanews.org/story/monster-black-hole-discovered-at-cosmic-dawn). Usando informações deste levantamento e de dados no infravermelho, pesquisadores do SDSS-IV desenvolveram um método para procurar por quasares distantes. Uma vez selecionados os candidatos, observações em telescópios maiores são necessárias para a confirmação. Foi exatamente numa observação de confirmação que foi descoberto o SDSS J0100+2802.

O quasar encontrado possui um buraco negro com massa de 12 bilhões de massas solares (aproximadamente a quantidade de matéria da Via Láctea). Na figura 1 mostramos um gráfico que compara a luminosidade emitida pelos quasares hospedeiros de BNSM e as respectivas massas dos BNSM, o objeto descoberto batizado de SDSS J0100+2802 sobressai de forma espetacular. Na figura 2, mostramos uma concepção artística do quasar e de seu BNSM.

O Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) apoia um grupo de brasileiros (Brazilian Participation Group) participantes da fase IV do levantamento SDSS. Entre eles temos um conjunto de pesquisadores especialistas no tema de Núcleos Ativos de Galáxias que é correlato ao da presente descoberta. Então, no futuro teremos notícias sobre resultados científicos produzidos com a participação de brasileiros.

Figura 1 – Quasar SDSS J0100+2802 contém o BNSM de maior massa até hoje detectado. (Image: Zhaoyu Li/Shanghai Observatory)

 

Figura 2 – Concepção artística do quasar com o BNSM (Image: Zhaoyu Li/NASA/JPL-Caltech/Misti Mountain Observatory)

Aglomerados globulares são conjuntos de estrelas gravitacionalmente ligadas e formadas a partir de uma única núvem de gás. Acredita-se que o processo de formação é muito rápido, fazendo com que suas estrelas possuam aproximadamente a mesma idade e composição química. Contudo, o ambiente onde estes objetos se formam ainda é pouco compreendido, pois não existem aglomerados globulares em formação na nossa vizinhança da Via-Láctea. A Via Láctea possui cerca de 150 destes objetos, mas nossa vizinha próxima a Grande Nuvem de Magalhães (LMC) possuí várias centenas destes objetos. Uma diferença fundamental entre os aglomerados da Via Láctea e os da LMC está em suas idades. Na LMC é possível encontrar aglomerados globulares jovens com idades menores do que 3 bilhões de anos e também os muito velhos, com uma idade similar à do Universo (aproximadamente 13 bilhões de anos). No entanto, nenhum deles possui idade intermediária, exceto ESO 121-SC 003 (mostrado na figura abaixo). O estudo da estrutura e composição química de ESO 121-SC 003 pode fornecer pistas valiosas sobre o ambiente em que aglomerados se formam e como a interação entre galáxias afeta a formação deles. O Dark Energy Survey observou centenas de outros aglomerados na LMC com uma precisão sem precedentes. Estes dados vão permitir buscar por novos aglomerados na lacuna de idades e também caracterizar o conjunto de aglomerados da LMC como um todo.

A imagem abaixo colorida artificialmente é o resultado da combinação das observações nos filtros g,r, e i sendo codificados respectivamente pelas cores azul, verde e vermelho.

• O aglomerado globular ESO 121-SC 003:

A equipe técnica do LIneA projetou e implementou um novo ambiente de produção que será dedicado a análises científicas com ênfase no lote de dados do primeiro ano do levantamento Dark Energy Survey (DES Y1A1). O Hardware disponível inclui um cluster com 912 cores, um servidor de banco dados de catálogos dedicado ao DES com capacidade de 20TB, servidores otimizados para transferência de dados, uma unidade de armazenamento de 500TB e um Lustre cluster para I/O de alto desempenho (ver figura abaixo). Uma nova instância do portal científico foi instalada neste ambiente (des-portal.linea.org.br) sincronizada com a instância de produção em funcionamento no Fermilab (USA) – disponibilizada para a colaboração internacional desde março de 2014. O foco deste novo ambiente de produção é a operação voltada a execução dos workflows científicos desenvolvidos pelo consórcio DES-Brazil.

Os desafios computacionais para processar as ~4000 tiles (2000 sq deg) do DES Y1A1 já são grandes. Testes iniciais apontaram serias limitações de I/O no modelo atual (que ainda depende de bases de dados centralizadas) quando os 912 cores disponíveis são utilizados simultaneamente. O problema é tão importante que vem sendo estudado há algum tempo por parceiros do LIneA no LNCC e motivou a criação de uma força tarefa envolvendo especialistas de processamento de alto desempenho do LNCC e UFRGS para buscar soluções em conjunto com a equipe técnica do LIneA. O DES já concluiu o segundo ano de observações e o lote de dados do segundo ano está previsto para ser liberado no segundo semestre de 2015. Este cobrirá uma área de 4000 sq deg contendo ~8000 tiles o que representará ainda neste ano 80% do volume de dados (imagens) que serão produzidos ao cabo dos 5 anos do levantamento.

Dando continuidade a seleção de imagens obtidas com a DECam do levantamento DES, apresentamos na imagem abaixo a galáxia UGC12810. Esta galáxia é do tipo espiral e possui uma barra na sua região mais interna. A sua classificação morfológica é SBbc (S=espiral, B=com barra, bc= as espirais não são muito “apertadas”). Os braços espirais desta galáxia aparecem de cor azulada, pois nestes está ocorrendo a formação de estrelas. Em algumas partes dos braços percebemos pequenas condensações que são regiões de mais intensa formação estelar (berçários estelares). Na parte mais interna, vemos a barra e o núcleo da UGC12810 que aparecem em cor alaranjada, pois é uma região dominada por estrelas mais vermelhas (mais antigas) e com pouca formação de novas estrelas.