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20/11/2008

Armadilhas para superpartículas

El País
Mónica Salomone
Em Madri
Há algum tipo de objeto ou fenômeno lá fora, seguramente além de nossa própria galáxia, que acelera as partículas que emite dezenas de milhões de vezes mais que o acelerador mais potente que se possa construir na Terra. Essas partículas superenergéticas cruzam o cosmo quase à velocidade da luz e, quando se chocam com a Terra, desencadeiam na atmosfera uma chuva - os cientistas falam em "temporal" - de centenas de milhões de partículas secundárias com menos energia. Detectando essa cascata se obtém informação sobre a partícula original e sua procedência e pode-se investigar que fenômeno potente e misterioso a produziu.

Esse é o objetivo do observatório Pierre Auger de raios cósmicos - assim são chamadas as partículas procedentes de objetos celestes -, que acaba de ser inaugurado oficialmente na localidade argentina de Malargüe, em uma planície ao pé dos Andes. No próximo ano haverá outro motivo de celebração. Começará a fase de desenvolvimento do observatório Pierre Auger Norte, que será instalado no Colorado (EUA).

É difícil imaginar a energia das partículas ultra-energéticas. Comparada à de um elétron de um tubo dos antigos televisores "é como a energia de uma bomba atômica termonuclear comparada com uma cabeça de fósforo", explica na Argentina Enrique Zas, da Universidade de Santiago de Compostela e representante espanhol no observatório.
Os físicos estão há meio século intrigados com o que será que pode acelerar tanto esses raios cósmicos. Não por acaso a inauguração do Pierre Auger, a maior instalação de instrumentos já construída para caçá-los, foi uma festa que reuniu mais de uma centena de cientistas - entre eles o prêmio Nobel James Cronin, que idealizou o projeto em 1992 com seu colega Alan Watson - e representantes dos 17 países que participam do projeto.

Dos 42 milhões de euros que custou o observatório, o Ministério da Ciência e Inovação espanhol contribuiu com 2% e agora contribui com 8% na manutenção. Também participam várias comunidades autônomas.

É impossível abarcar a instalação com o olhar: consiste em 1.600 detectores, que são tanques de água pura, separados entre si cerca de 1,5 km. Cobre uma área de 3 mil quilômetros quadrados, porque os raios cósmicos mais energéticos também são os menos freqüentes (apenas um por quilômetro quadrado por ano) e geram cascatas muito amplas, com frentes de até 16 quilômetros quadrados. Assim, cada vez que uma partícula penetra em um detector, um computador envia por rádio um sinal para um centro de dados que integra a informação dos demais. Essa técnica se combina com a detecção, com quatro estações de telescópios, da luz que produz o novo temporal ao passar pela atmosfera - como uma estrela fugaz, embora rápido demais para que o olho humano a veja.

A festa do Pierre Auger começou na realidade no ano passado, quando se conseguiu o primeiro resultado sobre a origem dos raios cósmicos ultra-energéticos: os imensos buracos negros que ocupam o núcleo de galáxias ativas seriam uma fonte provável. Como se acelera uma partícula em um buraco negro? Quando esses sumidouros cósmicos de bilhões de massas solares devoram matéria, em suas imediações se emitem jatos de material que se move quase à velocidade da luz; uma partícula presente no entorno que interagisse com esses jatos poderia se transformar em um super-raio cósmico.

Para confirmar esse cenário é preciso analisar muito mais cascatas "para determinar melhor as distribuições de direções de chegada", explica Zas. Também é preciso saber mais sobre os campos magnéticos galácticos e extragalácticos que influem na trajetória da partícula e a natureza desta última. São prótons, núcleos atômicos pesados? Ainda não se sabe.

Cerca de 30 pesquisadores espanhóis envolvidos no Pierre Auger lideram vários grupos de trabalho responsáveis por analisar os dados. O grupo de Zas analisa concretamente os temporais que chegam inclinados, que poderiam levar à detecção de um tipo concreto de misteriosas partículas: os neutrinos de alta energia. "Os neutrinos são as partículas mais desconhecidas e mais difíceis de detectar. Sua descoberta também nos daria muitas pistas sobre a origem de todos esses fenômenos", salienta o cientista. A empresa Isofoton, por outro lado, contribui com os painéis solares que dão a energia aos 1.600 tanques de água.

O Pierre Auger Norte cobrirá uma superfície quase sete vezes maior que a atual: 20 mil quilômetros quadrados. O financiamento para construir todo o observatório ainda não está garantido. Concluído na Argentina o maior observatório de raios cósmicos Luiz Roberto Mendes Gonçalves

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