Uma equipe liderada pela UCLA capturou a imagem mais detalhada de todos os tempos de um disco ao redor da estrela distante beta Canis Minoris usando um inovador lanterna fotônica em um único telescópio. Esse avanço revela estruturas ocultas sem a necessidade de múltiplos telescópios. A descoberta revela um disco de hidrogênio assimétrico a 162 anos-luz de distância.
Os astrônomos há muito dependem da ligação de múltiplos telescópios para obter as imagens mais nítidas de objetos celestes distantes, mas uma nova técnica quebrou essa limitação. Usando o Telescópio Subaru no Havaí, uma equipe liderada por pesquisadores da University of California, Los Angeles (UCLA) utilizou um dispositivo lanterna fotônica para imagear o disco ao redor de beta Canis Minoris (β CMi), uma estrela a cerca de 162 anos-luz de distância na constelação Canis Minor.
A lanterna fotônica, desenvolvida por colaboradores incluindo a University of Sydney e a University of Central Florida, divide a luz estelar entrante em múltiplos canais com base em padrões de frente de onda e cores. Isso permite métodos computacionais avançados para reconstruir imagens de alta resolução que capturam detalhes sutis que de outra forma seriam perdidos. O dispositivo faz parte do instrumento FIRST-PL no sistema Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics, operado pelo National Astronomical Observatory do Japão.
"Na astronomia, os detalhes de imagem mais nítidos são geralmente obtidos ligando telescópios juntos. Mas fizemos isso com um único telescópio alimentando sua luz em uma fibra óptica projetada especialmente, chamada lanterna fotônica," disse Yoo Jung Kim, candidata a doutorado na UCLA e autora principal do estudo publicado em The Astrophysical Journal Letters.
A observação revelou um disco de hidrogênio girando rapidamente ao redor de β CMi, com o lado rotacionando em direção à Terra aparecendo mais azul devido ao efeito Doppler. Os pesquisadores mediram deslocamentos de posição baseados em cor com cinco vezes mais precisão do que antes, confirmando a rotação do disco e descobrindo sua assimetria desequilibrada inesperada. "Não esperávamos detectar uma assimetria como essa, e será uma tarefa para os astrofísicos que modelam esses sistemas explicar sua presença," acrescentou Kim.
A turbulência atmosférica representou um desafio, abordado por meio de óptica adaptativa e novas técnicas de processamento de dados desenvolvidas por Kim. Esse método vai além do limite de difração da imagem tradicional, permitindo visões mais claras de objetos menores, mais fracos e mais distantes.
A colaboração internacional inclui instituições como a University of Hawai'i, o California Institute of Technology, o Paris Observatory e outras. "Este trabalho demonstra o potencial das tecnologias fotônicas para possibilitar novos tipos de medição na astronomia," disse Nemanja Jovanovic do Caltech. O avanço pode transformar estudos de estrelas, planetas e estruturas cósmicas.