André Beaudoin, aluno de mestrado do iREx, concluiu seus estudos na Universidade de Montreal em 2023. Ele resume aqui seu projeto de pesquisa.
Estamos sozinhos no universo? talvez seja a pergunta mais fundamental da astrofísica moderna. Mas como responder a ela? E quais ferramentas astronômicas são necessárias para encontrar essa resposta?
O caminho mais promissor para encontrar uma solução é procurar por bioassinaturas, ou seja, os elementos químicos ou moléculas que não podem existir – ou coexistir – sem a presença de vida em um exoplaneta. A bioassinatura clássica é um par de moléculas de oxigênio e metano. Este par só foi observado na Terra e parece impossível manter uma grande concentração das duas moléculas simultaneamente em um planeta sem vida presente para reabastecê-las. A descoberta dessas duas partículas em um exoplaneta do tamanho da Terra seria um grande avanço na busca por vida em outras partes do universo. Isso nos leva à segunda questão. Que tipo de instrumento astronômico seria necessário para detectar essas partículas?
Os instrumentos modernos de hoje, como o Telescópio Espacial James Webb, podem detectar a presença de certos elementos químicos em alguns exoplanetas, mas ainda é difícil estudar exoplanetas do tamanho da Terra com esses instrumentos. Além disso, a descoberta do dioxigênio permanece indefinida, devido a dificuldades especificamente relacionadas à sua descoberta. A próxima geração de telescópios, telescópios gigantes, ultrapassará os limites do que é possível. O maior telescópio desta geração éUm telescópio muito grande (ELT), um espelho principal com diâmetro de 39 metros, tornando-o o maior telescópio óptico já construído. Atualmente está em construção no Chile e está programado para entrar em serviço em 2028.
Meu projeto de mestrado consistiu em avaliar o desempenho do ELT, especificamente o desempenho de um de seus instrumentos, o ANDES, para detectar elementos químicos na atmosfera de exoplanetas terrestres. Então construí um simulador que reproduz digitalmente o instrumento com muita precisão, incluindo todos os módulos e o máximo possível de fontes de erro. Graças a esta simulação, foi possível avaliar as condições em que e em que exoplanetas seria possível detetar os elementos químicos que nos interessam. Em suma, em seu projeto atual, o instrumento seria capaz de detectar água em muitos exoplanetas terrestres, mas teria grande dificuldade em detectar outras moléculas químicas de interesse.
Andre fez mestrado na Universidade de Montreal entre 2021 e 2023, sob a direção do diretor do iREx, Rene Doyon. Suas notas estarão disponíveis em breve.
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