Em 1800, William Herschel (o descobridor do planeta Urano), tentou medir a energia que cada cor transporta, separando a luz do Sol nas suas componentes e colocando um termómetro sob cada uma. Ao deslocar o termómetro para além da extremidade vermelha do espectro, verificou que a temperatura continuava a subir e levantou a hipótese da existência de radiação invisível. A esta radiação para além do vermelho Herschel chamou infravermelho.
Qualquer corpo a uma temperatura superior aos zero graus absolutos emite radiação. Até ao milhar de graus, a maior parte desta radiação é emitida no infravermelho e é esta a radiação que detectamos quando sentimos calor a uma certa distância de um objecto quente. Cedo se compreendeu que a astronomia de infravermelho revelaria aspectos muito diferentes dos revelados pelo óptico, mas a tecnologia necessária à construção de detectores suficientemente sensíveis só apareceu na década de 50.
Para a astronomia, o infravermelho tem características muito importantes. Em primeiro lugar, estes comprimentos de onda quase não são bloqueados pela poeira interestelar, ao contrário do que acontece no óptico. Podem assim ser revelados objectos distantes opticamente obscurecidos (ou até mesmo invisíveis) e estrelas no interior de nuvens de gás e poeira (o seu local de nascimento). Por outro lado, a observação em diferentes comprimentos de onda no infravermelho permite distinguir uma vasta gama de objectos. De 1 a 4 mícrons (, a milésima parte do milímetro) no infravermelho próximo, são detectados corpos com temperaturas de 1000 a 2000 C. Incluem-se aqui as estrelas mais frias e as anãs castanhas, corpos mais massivos que os planetas mas não o suficiente para serem estrelas. Quando se passa ao infravermelho médio, com comprimentos de onda de 4 a 40 m, são revelados objectos mais frios, a apenas algumas centenas de graus, como a poeira aquecida por estrelas próximas. É de particular importância a observação dos locais de formação de estrelas, pois as estrelas muito novas não são observáveis no óptico mas a poeira que as rodeia, eventualmente em discos circum-estelares, pode ser detectada. Entre 40 e 350 m situa-se o infravermelho longínquo, radiação que provém dos objectos mais frios do Universo, alguns a apenas alguns graus acima do zero absoluto.
A atmosfera terrestre impõe limites à observação no infravermelho. O dióxido de carbono e o vapor de água absorvem grande parte desta radiação (é o processo na base do efeito de estufa, mas aqui é a entrada e não a saída do infravermelho que está em causa). Apenas algumas "janelas" existem no infravermelho próximo e médio e, ainda assim, é necessário efectuar as observações a partir de locais suficientemente elevados, acima da maior concentração de vapor de água.
Mas um estudo do céu no infravermelho médio e longínquo necessita de um telescópio acima da atmosfera terrestre. O grande salto foi dado com o satélite de infravermelho IRAS (Infrared Astronomical Satellite). Fruto de uma colaboração internacional entre os E.U.A. (telescópio e detectores), os Países Baixos (a estrutura do satélite) e o Reino Unido (responsável pelo controlo do satélite e pelos dados recebidos), foi lançado em Janeiro de 1983 com o objectivo de realizar observações muito sensiveis da maior parte do céu (96% acabaram por ser observados) em 12, 25, 60 e 100 m. O IRAS foi uma das missões espaciais mais difíceis já tentadas, pois era necessário manter o telescópio a uma temperatura extremamente baixa (para o seu brilho no infravermelho não afectar as observações). Para tal, o satélite possuía uma reserva de hélio liquído que, enquanto durou, permitiu que os detectores se mantivessem a 2 K (-271 C) e o interior do satélite (incluindo o seu espelho de 0.6 metros de diâmetro) a 16 K (-257 C).
Durante dez meses de funcionamento (até o hélio liquído se evaporar por completo), o IRAS fez descobertas que englobaram todo o Universo conhecido. Cerca de 250000 fontes de infravermelho foram observadas, grande parte desconhecidas previamente. No próximo número, apresentaremos os resultados desta missão, cujos frutos são usados hoje para os mais diversos estudos astronómicos.
JMA