Astronomia de fenómenos transitórios 📖 Wikipedia

A astronomia de fenómenos transitórios é o estudo da forma como os objetos astronómicos mudam com o tempo. Embora se possa dizer que o estudo começou com as Cartas sobre as manchas solares de Galileu, o termo refere-se agora especialmente a objetos variáveis além do sistema solar. Estas mudanças podem dever-se a movimentos ou a alterações no próprio objeto. Os alvos comuns incluídos são supernovas, estrelas variáveis pulsantes, novas, estrelas eruptivas, blázares e núcleos galácticos ativos. Os estudos de domínio temporal na luz visível incluem o OGLE, HAT-Sul, PanSTARRS, SkyMapper, ASAS, SuperWASP, CRTS e, num futuro próximo, o LSST no Observatório Vera C. Rubin.

A astronomia de fenómenos transitórios estuda estes eventos, muitas vezes designados pelos astrónomos apenas como transientes, bem como vários tipos de estrelas variáveis, incluindo as periódicas, quase-periódicas e de comportamento ou tipo mutável. Outras causas de variabilidade temporal são os asteroides, as estrelas de elevado movimento próprio, os trânsitos planetários e os cometas.

Os transientes caracterizam objetos ou fenómenos astronómicos cuja duração de apresentação pode ser de milissegundos a dias, semanas ou até vários anos. Isto contrasta com a escala temporal de milhões ou mil milhões de anos durante os quais evoluíram as galáxias e as estrelas que as compõem no nosso universo. Singularmente, o termo é utilizado para eventos violentos do espaço profundo, como supernovas, novas, explosões de nova anã, surtos de raios gama e evento de desrupção de marés, bem como microlentes gravíticas.^[1]

A astronomia de fenómenos transitórios também envolve estudos a longo prazo de estrelas variáveis e das suas mudanças na escala temporal de minutos a décadas. A variabilidade estudada pode ser intrínseca, incluindo estrelas variáveis pulsantes periódicas ou semirregulares, objetos estelares jovens, estrelas variáveis cataclísmicas e estudos de astrossismologia; ou extrínseca, que resulta de eclipses (em estrelas binárias, trânsitos planetários), rotação estelar (em púlsares, manchas estelares) ou eventos de microlentes gravíticas.

Os levantamentos modernos da astronomia de fenómenos transitórios utilizam frequentemente telescópios robóticos, classificação automática de eventos transientes e notificação rápida às equipas interessadas. Os microscópios de cintilação foram utilizados durante muito tempo para detetar diferenças entre duas placas fotográficas, e a subtração de imagens tornou-se mais comum quando a fotografia digital facilitou a normalização de pares de imagens. Uma vez que são necessários grandes campos de visão, o trabalho em fenómenos transitórios envolve o armazenamento e a transferência de uma enorme quantidade de dados. Isto inclui técnicas de prospecção de dados, classificação e gestão de dados heterogéneos.

A importância da astronomia de fenómenos transitórios foi reconhecida em 2018 pela Sociedade Astronómica Alemã ao atribuir a Medalha Karl Schwarzschild ao professor Andrzej Udalski pela sua "contribuição pioneira para o crescimento de um novo campo de investigação astrofísica, a astronomia de fenómenos transitórios, que estuda a variabilidade do brilho e outros parâmetros dos objetos no universo em diferentes escalas de tempo".^[2] Também foi atribuído o Prémio Dan David de 2017 aos três investigadores líderes no campo da astronomia de fenómenos transitórios: Neil Gehrels (Swift),^[3] Shrinivas Kulkarni (Fábrica de Transientes de Palomar),^[4] e Andrzej Udalski (Experimento de Lente Gravítica Ótica).^[5]

Antes da invenção dos telescópios, os eventos transientes que eram visíveis a olho nu, vindos de dentro ou de perto da Via Láctea, eram muito raros e, por vezes, ocorriam com centenas de anos de intervalo. No entanto, tais eventos foram registados na antiguidade, como a Supernova de 1054 observada por astrónomos chineses, japoneses e árabes, e o evento de 1572 conhecido como "Supernova de Tycho" em honra de Tycho Brahe, que o estudou até desaparecer após dois anos.^[6] Embora os telescópios tenham permitido ver eventos mais distantes, os seus pequenos campos de visão, geralmente de menos de um grau quadrado, significavam que as probabilidades de olhar para o lugar certo no momento certo eram baixas. As câmaras de Schmidt e outros astrografos de campo largo foram inventados no século XX, mas foram utilizados principalmente para observar os céus imutáveis.

Históricamente, a astronomia de fenómenos transitórios passou a incluir o aparecimento de cometas e o brilho variável das estrelas variáveis Cefeidas. O projeto DASCH está a digitalizar antigas placas astronómicas expostas desde a década de 1880 até ao início da década de 1990, guardadas pelo Observatório do Harvard College.

O interesse pelos transientes intensificou-se quando os grandes detetores CCD começaram a estar disponíveis para a comunidade astronómica. À medida que se começaram a utilizar detetores e telescópios com campos de visão maiores na década de 1990, iniciaram-se as primeiras observações de levantamento regulares e massivas, lideradas pelos levantamentos de microlentes gravíticas, como o Experimento de Lente Gravítica Ótica e o Projeto MACHO. Estes esforços, além da própria descoberta de eventos de microlentes, resultaram em ordens de magnitude mais estrelas variáveis conhecidas pela humanidade.^[7][8] Estudos do céu posteriores e dedicados, como a Fábrica de Transientes de Palomar, a sonda espacial Gaia e o Observatório Vera C. Rubin, focaram-se em expandir a cobertura da monitorização do céu para objetos mais ténues, com mais filtros óticos e melhores capacidades de medição de movimento próprio e posicional. Em 2022, o observador ótico transiente de ondas gravitacionais (GOTO), construído na Grã-Bretanha, começou a procurar colisões entre estrelas de neutrões.

A capacidade dos instrumentos modernos para observar em comprimentos de onda invisíveis ao olho humano (ondas de rádio, infravermelho, ultravioleta, raios X) aumenta a quantidade de informação que pode ser obtida ao estudar um transiente.

Na radioastronomia, o LOFAR procura transientes de rádio. Os estudos de fenómenos transitórios de rádio incluem há muito os púlsares e a cintilação. Os projetos para procurar transientes em raios X e raios gama incluem: Cherenkov Telescope Array, eROSITA, AGILE, Fermi, HAWC, INTEGRAL, MAXI, Swift e Space Variable Objects Monitor. Os surtos de raios gama são um transiente eletromagnético de alta energia bem conhecido. O satélite planeado ULTRASAT observará continuamente um campo de mais de 200 graus quadrados num comprimento de onda ultravioleta que é particularmente importante para detetar supernovas poucos minutos após a sua ocorrência.

• «Centre for Time-Domain Informatics». Consultado em 5 de maio de 2013 

• Bernardini, E. (2011). «Astronomy in the Time Domain». Science. 331 (6018): 686–687. Bibcode:2011Sci...331..686B. ISSN 0036-8075. PMID 21212319. doi:10.1126/science.1201365  A referência emprega parâmetros obsoletos |fecha= (ajuda)

• Base de dados astronómica SIMBAD