S-PLUS
S-PLUS: O universo em cores
O S-PLUS (Southern Photometric Local Universe Survey) é um levantamento astronômico que será realizado desde um novo telescópio no Chile (Cerro Pachón). Ele será dedicado a mapear o universo observável desde aquele sítio, utilizando oito (8) filtros de banda estreita na região do visível, além de cinco (5) filtros de banda larga semelhantes aos filtros do SDSS.
O espelho de 0.87m do telescópio T80-Sul, combinado com um campo de visão de 1.5 graus quadrados e uma câmera de 85 Mega-pixels, produzirá imagens de alta qualidade e uma resolução espectral única para milhões de objetos sobre várias centenas de graus quadrados. Junto com seu observatório gêmeo no hemisfério norte, T80-Norte, e seu survey irmão J-PLUS, esses instrumentos únicos irão captar a primeira luz de um Universo multi-cololorido, ao longo de mais da metade do céu extragaláctico.
Esse survey com vários propósitos no hemisfério sul começará em 2015. Durante 3-4 anos nós observaremos mais que 6.000 graus quadrados (1/7 de todo o céu), cobrindo toda a região do visível do espectro eletromagnético (3.500A a 10.000A).
De olhos no Cosmos
S-MAPS descobrirá um número sem precedentes de estrelas, galáxias, supernovas, quasares e objetos do sistema solar, que serão mapeados com extrema precisão, proporcionando um enorme legado de imagens e dados que podem ser extraídos por astrônomos profissionais e pelo público em geral. Ele mapeará o, relativamente ainda “virgem”, céu do sul, e proporcionará o primeiro mapa tridimensional do nosso universo local dessa região.
Nova ciência com o S-PLUS
O mapa 3D do cosmos, junto com o mais completo inventário de objetos coletado até hoje, permitirá uma ampla variedade de aplicações científicas: nós poderemos ver em extremo detalhamento a rede de estruturas que sustentam o universo, o que vai nos ajudar a entender a natureza da matéria escura e energia escura; descobriremos como as galáxias têm evoluído desde o Big Bang; mapearemos a geografia da Via Láctea e também a vizinhança do sistema solar; e descobriremos centenas de milhares de quasares e centenas de supernovas.
Mapeando a geografia do universo
Quando nós olhamos para o céu em uma noite limpa, e vemos um traço brilhante de luz cruzando o céu, nós estamos, na verdade, olhando para a luz de bilhões de estrelas que compõem a Via Láctea (veja a figura à direita, que foi tirada no Chile, onde o centro da galáxia é mais facilmente visto). As estrelas da Via Láctea podem ser tão distantes e tão pequenas que não conseguimos vê-las individualmente, então a maioria delas aparece para nós como manchas borradas. Esses borrões ocupam uma faixa alongada no céu, o que significa que as estrelas não são distribuídas igualmente, sendo assim há regiões com maiores concentrações de estrelas do que outras. Essa região é a nossa galáxia, a Via Láctea, que nos aparece como uma enorme faixa no céu porque tem a forma de um disco grosso com uma protuberância no meio, e estamos olhando para esse disco de dentro dele (o Sol está no meio do caminh0 entre o bojo e os limites externos da galáxia).
Quando olhamos para fora do disco da galáxia, começamos a ver objetos, que não estão na Via Láctea, mais claramente, tal como outras galáxias. E, se olharmos cuidadosamente e mapearmos um grande número de galáxias, notamos que essas não se distribuem homogeneamente através do universo: elas são encontradas perto de outras galáxias, em grupos ou aglomerados mais frequentemente.
Átomos, estrelas, galáxias… o Universo!
Quando olhamos a uma vasta distância através do universo, vemos centenas de milhões de galáxias. E não interessa para que lado olhamos, nós sempre achamos mais galáxias – e, já que a velocidade da luz é finita, longe no espaço significa voltar muito no tempo.
Quando observamos a distribuição de galáxias, vemos uma estrutura com forma de rede, onde as fibras dessa rede são feitas de centenas de milhares de galáxias. Gravidade é a força que rege essa formação trazendo as galáxias para próximas uma das outras, criando regiões ricas em galáxias e, portanto, espaços vazios conhecidos como void (vácuo), onde dificilmente uma galáxia é achada.
Mas essas galáxias nos dizem alguma coisa? Como é a distribuição, e por que essas galáxias se formam em alguns lugares e não em outros? Essas são as perguntas mais recentes sobre nossas origens. Estudando a distribuição das galáxias pode nos dizer muito sobre como o universo começou, e do que é atualmente composto.
O papel do S-MAPS
O melhor meio de entender como nosso universo evoluiu para o seu presente estado é mapeando cuidadosamente os tipos e posições de galáxias, quasares e supernovas no universo. Nós precisamos observar muitos milhões de galáxias através de distâncias de bilhões de anos-luz, a fim de superar as estatísticas e alcançar uma boa precisão nas medidas. Precisamos também ir cada vez mais fundo no universo, para observarmos como o universo foi de uma fase desacelerada (dominada por átomos e matéria escura) para a fase acelerada presente (dominada por energia esscura).
S-PLUS, J-PLUS e J-PAS serão os instrumentos a fazer esse mapeamento 3D gigante e preciso do universo. Esses instrumentos serão capazes de observar centenas de milhões de galáxias, a distâncias de mais de 3Gpc (isso é, mais que 9 bilhões de anos-luz). Ao final desses recenseamentos, nós não apenas saberemos muito mais sobre como o nosso universo começou e evoluiu no tempo, como também teremos um mapa quase completo do nosso universo observável.
Enquanto astrônomos profissionais estarão ocupados explorando os catálogos e propriedades estatísticas desse recenseamento, nós nos certificaremos de que o público em geral possa viajar nesse mapa 3D do universo, visitando lugares e tempos que, há pouco, podíamos apenas sonhar com.
Parcerias
A colaboração internacional que está elaborando, financiando e gerenciando o projeto é um consórcio de instituições, agências financiadoras e universidades brasileiras e espanholas.
Equipe
S-PLUS, J-PLUS e J-PAS são uma parte de uma colaboração maior, com mais de 100 cientistas, engenheiros e cientistas computacionais. A lista de membros pode ser encontrada no website do J-PAS. Os investigadores principais são Claudia Mendes de Oliveira (IAG-USP), Renato Dupke (ON) e Laerte Sodré Jr. (IAG-USP).