Espectrógrafo multi-objeto (MOSAIC) para o extremely large telescope: espectroscopia de populações estelares na via láctea e em galáxias

• Processo: 20/15245-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de agosto de 2023 - 31 de julho de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Instrumentação Astronômica
• Pesquisador responsável: Beatriz Leonor Silveira Barbuy
• Beneficiário: Beatriz Leonor Silveira Barbuy
• Instituição Sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Reinaldo Ramos de Carvalho ; Silvia Cristina Fernandes Rossi
• Pesquisadores associados: Alan Alves Brito ; Ana Leonor Chies Santiago Santos ; Anderson Caproni ; Annibal Hetem Junior ; Antonio Cesar de Oliveira ; Bruno Moreira de Souza Dias ; Bruno Vaz Castilho de Souza ; Charles Jose Bonato ; Christopher John Evans ; Clemens Darvin Gneiding ; Eduardo Janot Pacheco ; Fábio de Oliveira Fialho ; Francisco Ferreira de Souza Maia ; Fuad Kassab Junior ; Gustavo Amaral Lanfranchi ; Hammer ; Henri Michel Pierre Plana ; Hugo Vicente Capelato ; Jane Cristina Gregorio-Hetem ; Jorge Luis Melendez Moreno ; Jose Eduardo Telles ; Katia Maria Leite da Cunha ; Leandro de Oliveira Kerber ; Lex Kaper ; Luciano Fraga ; Lucimara Pires Martins ; Marcos Perez Diaz ; Marina Trevisan ; Orlando Verducci Junior ; Paula Rodrigues Teixeira Coelho ; Ramon Navarro ; Tatiana Ferraz Laganá ; Thiago Signorini Gonçalves ; Vanessa Bawden de Paula Macanhan ; Walter Junqueira Maciel
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/09086-7 - Aglomerados estelares como ferramentas indispensáveis ao estudo da formação e evolução de galáxias, BP.PD
• Assunto(s): Espectroscopia Astrofísica estelar Galáxia (Via Láctea) Populações estelares Engenharia eletrônica Espectrógrafos Telescópios
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: AStrofísica Estelar | Engenharia | Espectroscopia | galaxias | populacoes estelares | espectroscopia

Resumo

O projeto visa a participação no desenho, construção e uso científico do espectrógrafo MOSAIC, a ser instalado no Extremely Large Telescope (ELT), o maior telescópioóptico já projetado, com espelho de 39m de diâmetro, sendo instalado no Chile. Acreditamos que o projeto é de excelente qualidade e impacto futuro na astronomia e instrumentação astronômica brasileira, por custo baixo em relação ao custo do projeto internacional. O impacto científico é grande, pois a grande área coletora do espelho de 39m, com alta resolução espacial, juntamente com observação de múltiplos objetos simultaneamente pelo MOSAIC, permitirá observar grandes amostras de objetos, o que será importante para examinar os objetos a serem revelados pelos telescópios de levantamentos (surveys) como o LSST (Large Synoptic Survey Telescope), JWST (James Webb Space Telescope) e Euclid, em particular as primeiras galáxias nos confins do Universo. O projeto presente inclui a participação a) na construção do espectrógrafo MOSAIC, planejado para o Extremely Large Telescope (ELT) do European Southern Observatory (ESO), e b) os projetos científicos desenvolvidos pelo nosso grupo de espectroscopistas, com as facilidades observacionais disponíveis atualmente, e projeção do uso do MOSAIC no futuro, dentro dos interesses do grupo brasileiro. O MOSAIC é um espectrógrafo alimentado por fibras ópticas, que utiliza todo o campo de visão do telescópio (7 minutos de arco), com várias centenas de fibras e uma dúzia de Unidades de Campo Integral (Integral Field Unit = IFU), e com óptica adaptativa fornecendo resolução espacial de mili-segundos de arco. A espectroscopia cobre comprimentos de onda do azul ao infravermelhopróximo (450 -- 1800 nm), com resolução espectral baixa e intermediária (R = 5.000, 10.000 e 20.000). O espectrógrafo MOSAIC será o instrumento mais eficiente para medidas de "follow-up'' espectroscópico dos objetos mais fracos, incluindo arqueologia Galáctica, estudos da época de reionização e das primeiras galáxias. A expertise e interesses de nosso grupo de espectroscopistas inclui estudos de populaçõees estelares resolvidas envolvendo o bojo, halo e disco Galáctico, galáxias anãs do Grupo Local, aglomerados globulares extragalácticos, populações estelares integradas de bojos de galáxias do Grupo Local e Virgo, galáxias HII, e galáxias e aglomerados de galáxias de alto redshift. Finalmente inclui também procura e estudo de exoplanetas. Em termos de instrumentação, a participação do grupo é planejada em quatro frentes: a) engenharia eletrônica do sub-sistema de posicionadores de fibras ópticas, b) trabalhos com as fibras ópticas, c) caracterização das redes de difração VPH, com aquisição de duas redes de alta resolução, e d) desenho (e possível construção no futuro) da plataforma de apoio do espectrógrafo, que constituem habilidades já demonstradas por nossa industria e institutos astronômicos. (AU)