Este novo espectrógrafo no Observatório do Paranal (Chile), conta com forte contribuição científica e tecnológica portuguesa e foi desenvolvido em parceria pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.

O MOONS (Multi-Object Optical and Near-infrared Spectrograph), o mais recente e ambicioso instrumento instalado no Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (ESO) realizou com sucesso as suas primeiras observações (o que os astrónomos designam por “Primeira Luz”). Este espectrógrafo desenvolvido por um consórcio internacional e coliderado pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA¹), conta com uma forte contribuição científica e tecnológica nacional, incluindo o desenvolvimento de componentes fundamentais do instrumento em Portugal.

Este espectrógrafo é capaz de observar mil objetos simultaneamente com uma elevada sensibilidade à luz infravermelha, o MOONS será decisivo para compreender como se formaram e evoluíram as galáxias, bem como para desvendar os segredos da nossa própria Via Láctea.

A participação nacional no MOONS destaca a experiência científica e tecnológica acumulada por Portugal em astrofísica ao longo das últimas décadas. O IA desempenhou um papel central no projeto, não só desenvolvendo e preparando a investigação científica que o justifica como assumindo a responsabilidade por subsistemas críticos do instrumento.

Segundo o investigador do IA Alexandre Cabral:“a componente portuguesa do MOONS inclui o Field Corrector, um sistema óptico com uma lente de quase um metro de diâmetro, que permite otimizar a imagem formada pelo telescópio, e o Front-End, uma estrutura com cerca de dois metros de diâmetro que estabelece a interface com o telescópio e integra diversos componentes e subsistemas essenciais ao funcionamento do espectrógrafo.”

“O MOONS foi um dos maiores desafios que enfrentámos. Este momento representa o culminar de 16 anos de trabalho, desde os primeiros esboços do conceito do instrumento até à sua chegada à primeira luz”, acrescenta Alexandre Cabral, também professor na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa). “Esta primeira luz constitui um feito marcante para a instrumentação astronómica a nível mundial e representa, sem dúvida, um momento histórico para a instrumentação astronómica em Portugal.”

Uma das maiores vantagens do MOONS é a sua sensibilidade ao infravermelho próximo. O centro da nossa galáxia encontra-se frequentemente oculto por densas nuvens de poeira cósmica que bloqueiam a luz visível. Ao captar luz infravermelha, o MOONS consegue atravessar essa poeira, o que permite analisar a luz de milhões de estrelas no bojo galáctico.

Além disso, a expansão do Universo faz com que a luz emitida por galáxias muito distantes se desloque para o infravermelho (redshift²). O MOONS torna-se, assim, na ferramenta ideal para observar o céu profundo e mapear em 3D a distribuição de estrelas e galáxias a distâncias até 40 000 anos-luz na Via Láctea e a mais de 13 mil milhões de anos-luz no Universo distante.

Para o coinvestigador Principal do MOONS, José Afonso (IA & Ciências ULisboa) e: “tendo ajudado ao nascimento do projeto, em 2010, e ao seu desenvolvimento ao longo destes anos, é particularmente excitante viver este momento de primeira luz! O MOONS vai permitir-nos obter espectros de alta qualidade para milhões de galáxias ao longo de praticamente toda a história do Universo — desde as galáxias mais próximas, incluindo a nossa própria Via Láctea, até às primeiras que se formaram, poucas centenas de milhões de anos após o Big Bang.”

“Com o MOONS esperamos finalmente compreender o que levou ao auge da atividade das galáxias, há cerca de 10 mil milhões de anos, e o que motivou o seu declínio acentuado na história mais recente. Este é também um momento de grande significado para a comunidade científica portuguesa: a nossa participação no MOONS, desde o conceito à construção e à exploração científica que agora começa, é um sinal claro da maturidade e da consolidação das capacidades nacionais no estudo do Universo, tanto a nível científico como tecnológico, amplamente reconhecidas e valorizadas internacionalmente.”

Instalado a mais de 2600 metros de altitude no deserto do Atacama, o MOONS opera com 1000 fibras óticas controladas de maneira robótica capazes de se posicionar de forma autónoma com precisão micrométrica sobre os alvos celestes.

Para evitar que a própria radiação térmica do instrumento interfira com as observações no infravermelho, os espectrógrafos estão alojados dentro de um crióstato (dispositivo utilizado para manter temperaturas extremamente baixas de forma constante e controlada) de aproximadamente 10 toneladas. Arrefecido por 5000 litros de azoto líquido a temperaturas entre os -143 °C e os -233 °C, trata-se de um dos maiores crióstatos alguma vez construídos para um telescópio no solo.

Ao longo dos seus dez anos previstos de operação, espera-se que o MOONS recolha dados de cerca de dez milhões de objetos astronómicos, que serão decisivos para complementar dados de missões como a Gaia (ESA), o Observatório Vera C. Rubin e futuros rastreios do Universo.

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Notas

1. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a instituição de referência na área em Portugal, integrando investigadores da Universidade de Lisboa, Universidade de Coimbra e Universidade do Porto, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação de unidades de investigação e desenvolvimento organizada pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT). A atividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela FCT/MCES (UID/04434/2025
2. O Redshift (Desvio para o Vermelho) é o aumento no comprimento de onda da luz, que resulta do afastamento de um objeto em relação a nós. Esta alteração de comprimento de onda, na parte visível do espectro eletromagnético, traduz-se num desvio da cor para o lado vermelho do espectro, isto é, um “desvio para o vermelho”. O desvio para o vermelho de um objeto astronómico pode ser usado para determinar a sua distância.

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