Linhas de Pesquisas

1. Astronomia de Posição e Mecânica Celeste

Estuda o posicionamento, movimento e interação gravitacional de corpos celestes. Inclui a determinação precisa de coordenadas, distâncias e movimentos próprios, além da modelagem orbital de planetas, satélites, estrelas e asteroides. Abrange também perturbações gravitacionais, estabilidade de sistemas, efemérides, dinâmica de pequenos corpos e cálculos fundamentais para navegação espacial e calibração de referenciais astronômicos.

2. Astrofísica do Sistema Solar

Esta linha foca nos corpos que compõem o Sistema Solar: Sol, planetas, satélites, asteroides, cometas, meteoroides e objetos transnetunianos. Estuda suas propriedades físicas, composição, atmosferas, geologia, dinâmica orbital e interação com o vento solar. Inclui também a investigação da origem e evolução do Sistema Solar, e o estudo de análogos (exoplanetas e discos protoplanetários), buscando compreender os processos que moldam sistemas planetários.

3. Astrofísica do Meio Interestelar

Estuda o gás, poeira e campos magnéticos que preenchem o espaço entre as estrelas. Inclui o estudo de fases neutra, ionizada e molecular do meio, processos de formação estelar, ondas de choque, regiões H II, remanescentes de supernovas, dinâmica de nuvens moleculares e química interestelar. É essencial para entender o ciclo de vida da matéria na galáxia e sua influência na evolução estelar e galáctica.

4. Astrofísica Estelar

Nesta linha, o interesse está na estrutura, evolução e propriedades físicas das estrelas, desde sua formação em nuvens moleculares até estágios finais como anãs brancas, estrelas de nêutrons e buracos negros. Investiga processos internos (fusão nuclear, transporte de energia), atmosferas estelares, ventos, variabilidade, composição química e populações estelares, buscando compreender tanto estrelas individuais quanto sua coleta em aglomerados e populações galácticas.

5. Astrofísica Extragaláctica

Investigação das propriedades, estrutura, dinâmica e evolução de galáxias e aglomerados de galáxias além da Via Láctea. Inclui estudos de núcleos ativos, formação e evolução de galáxias, interações e fusões, halos de matéria escura, distribuição de massa e formação de grandes estruturas. Analisa também fenômenos como jatos relativísticos, regiões de starburst e populações estelares extragalácticas com códigos de síntese espectral.

6. Cosmologia

Esta área é dedicada à origem, evolução e destino do Universo como um todo. Estuda a expansão cósmica, a radiação cósmica de fundo, matéria escura, energia escura, inflação, nucleossíntese primordial e formação das estruturas em grande escala. Investiga modelos cosmológicos, curvatura do espaço-tempo e parâmetros fundamentais que descrevem a dinâmica do cosmos, além de testar previsões do modelo ΛCDM e suas alternativas.

7. Instrumentação Astronômica

Finalmente, desenvolvimento e aplicação de instrumentos e técnicas para observações astronômicas na Rede AstroPT. Engloba projeto de telescópios, detectores, espectrógrafos, fotômetros, sistemas de óptica adaptativa, eletrônica embarcada e softwares de controle e redução de dados. Inclui também calibração, testes de desempenho, desenvolvimento de novos métodos de aquisição e análise, e inovação tecnológica para ampliar o alcance e a precisão das nossas observações.

8. Astronomia Computacional

Com o crescente volume de dados observacionais, a Astronomia Computacional passou a ser um ramo da Astronomia que utiliza métodos numéricos, simulações, análise de dados e técnicas de computação de alto desempenho para investigar fenômenos astrofísicos. Ela envolve o desenvolvimento e aplicação de algoritmos para resolver problemas complexos que não podem ser tratados apenas por observações ou teoria analítica, como a evolução de galáxias, dinâmica de n-corpos, hidrodinâmica relativística, modelos de formação estelar, evolução química de sistemas, transferência radiativa e cosmologia computacional. Além disso, incorpora técnicas modernas de ciência de dados, aprendizado de máquina e inteligência artificial para tratar grandes volumes de dados de observatórios e levantamentos. É uma área interdisciplinar que conecta Física, Matemática Aplicada e Ciência da Computação, permitindo a criação de modelos preditivos, testes de hipóteses teóricas e extração de padrões em grandes bancos de dados astronômicos.

TÉCNICAS

1. Fotometria

Esta técnica é baseada na medida da intensidade da luz proveniente de um astro em uma ou mais bandas espectrais (na Rede AstroPT, do ultravioleta ao infravermelho próximo). Permite determinar brilho aparente, cores, curvas de luz e variabilidade temporal. A fotometria pode ser absoluta (medição do fluxo físico), relativa (comparação com estrelas-padrão), broadband ou narrowband, e utiliza filtros para selecionar regiões específicas do espectro. É fundamental para estimar temperaturas, extinção interestelar, distâncias (via relação período–luminosidade ou métodos de vela-padrão), propriedades de populações estelares e monitoramento de fenômenos transitórios como supernovas e exoplanetas e ainda de ocasião, como os cometas.

Filtros Disponíveis: UBVRI (Bessel) + u'g'r'i'z'y' (SLOAN) + OIII, SII, Halpha (6,5 nm) + Exoplanet-BB (Astrodon - blocks UV and blue light).

2. Espectroscopia

Está técnica dispersa a luz de uma fonte em seus comprimentos de onda, produzindo um espectro com linhas de emissão e absorção. Permite estudar composição química, temperatura, densidade, gravidade superficial, velocidades radiais (efeito Doppler), campos magnéticos (efeito Zeeman), cinemática de galáxias, taxas de formação estelar, condições físicas de nebulosas e muito mais. A espectroscopia pode ser de baixa, média ou alta resolução, e inclui modalidades como fenda longa, fibra, echelle, IFU (campo integral) e alta cadência. Na Rede AstroPT, baixa resolução e fenda longa.

Espectrógrafos Disponíveis: LISA + Lhires III (https://www.shelyak.com/categorie-produit/spectroscopes-en/performance/?lang=en) + SGS (SBIG) (https://cdn.diffractionlimited.com/downloads/legacy/Spectrograph-SGS5.pdf)

3. Polarimetria

Técnica que mede o estado de polarização da luz, ou seja, a orientação e o grau de alinhamento das ondas eletromagnéticas. A luz de um objeto astronômico pode ser polarizada por campos magnéticos, dispersão por poeira, efeitos geométricos, ou processos de emissão não térmica (como síncrotron). A polarimetria permite mapear geometria e intensidade de campos magnéticos, caracterizar alinhamento de grãos de poeira, investigar jatos relativísticos, estudar atmosferas estelares e planetárias, distinguir componentes de emissão e revelar assimetrias em supernovas e discos protoplanetários. Há polarimetria linear e circular, muitas vezes combinada com espectroscopia (espectropolarimetria). Na Rede AstroPT, as observações incluem, por exemplo, os dados da SPARC4 (https://www.gov.br/inpe/pt-br/assuntos/ultimas-noticias/primeira-luz-da-sparc4).