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25/11/2008

Raios cósmicos no pampa

Le Monde
Hervé Morin
Em Malargüe (Argentina)
Para ter a medida real do maior observatório de astrofísica já concebido, nada substitui algumas horas de carro sobre as pistas poeirentas da Pampa Amarilla. É nessa "pradaria amarela" ao pé dos Andes que foram dispostos cerca de 1.600 tanques selados, a intervalos de 1,5 quilômetro e contendo 12 toneladas de água pura na qual se banham sensores. Em quatro promontórios distantes dezenas de quilômetros, 24 telescópios fluorescentes dominam essa planície infinita onde pastam rebanhos esparsos.

Um mistério físico envolvido em um enigma cósmico será enfim revelado neste canto perdido da Argentina? É a esperança alimentada por cerca de 450 físicos pertencentes a 70 instituições científicas de 17 países. Sua colaboração terminou na construção desse observatório, que leva o nome do físico francês Pierre Auger (1899-1993). O alvo desse instrumento inaugurado em 14 de novembro em Malargüe, na província de Mendoza, são os raios cósmicos de muito alta energia.

O mistério se refere à natureza desses raios cósmicos. Prótons, núcleos de ferro? Ninguém sabe. O enigma é sua origem: "Ignoramos de onde eles vêm e como adquirem a energia extrema que os caracteriza", indica Antoine Letessier-Selvon, do Laboratório de Física Nuclear de Altas Energias, que coordena a parte francesa do observatório. Tocando a Terra ao ritmo de uma colisão por século e por quilômetro quadrado, "eles concentram o equivalente a um soco de Mike Tyson em uma partícula", indica Letessier-Selvon. Somente aceleradores de partículas 10 milhões de vezes mais potentes que os construídos pelo homem poderiam atingir esses níveis de energia.

Para caracterizar esses fenômenos, era necessário um local afastado, de céu limpo, para abrigar uma instalação sem paralelo. Imaginada no início dos anos 1990 pelo americano James Cronin, prêmio Nobel de física, o britânico Alan Watson (Universidade de Leeds) e promovida na França por Murat Boratav, do Instituto Nacional de Física Nuclear e de Física de Partículas - IN2P3, ela se estende sobre uma superfície de 3 mil km2, ou seja, 30 vezes a de Paris.

"Implantar esses 1.600 captadores foi uma aventura", afirma Tiina Suomijärvi (Paris-Sud Orsay), responsável pela eletrônica do observatório: carros atolados, aranhas venenosas escondidas nos tanques, temperaturas extremas, o vento que surpreende as equipes, ela não pára de contar casos sobre essa obra que empurrou homens e tecnologias a seus limites.

Os tanques permitem captar no solo a chuva de partículas provocada pela colisão dos raios cósmicos com a atmosfera. Os telescópios, que só funcionam em noites sem lua e com céu claro - ou seja, somente 10% do tempo -, são capazes de captar no vôo esse feixe de partículas. A definição de sua câmera em "olho de mosca" é de apenas 440 miseráveis pixels, mas ela pode tirar 10 milhões de imagens por segundo!

A combinação dos tanques com os telescópios permite reconstituir a trajetória do raio cósmico, apontar para sua fonte. Mesmo que a precisão desse sistema híbrido seja medíocre, comparada à dos telescópios que trabalham sobre a luz, o Pierre Auger marca o futuro de uma nova "astronomia da matéria", estima Catherine Bréchignac, presidente do Centro Nacional de Pesquisas Científicas da França.

Mas que matéria? A pergunta continua intacta, embora "tenhamos começado a captar dados com 300 tanques somente", lembra Cronin. Em novembro de 2007 a "colaboração Auger" publicou um primeiro artigo na revista "Science". Os 27 raios cósmicos de muito alta energia descritos indicavam que sua fonte se encontrava fora de nossa galáxia.

Desde então alguns eventos suplementares foram captados. Para que sua interpretação seja estatisticamente significativa, será preciso "uma centena no mínimo, ou seja, mais cinco anos no ritmo atual", nota Letessier-Selvon. Os raios cósmicos de alta energia são originários de buracos negros, de núcleos ativos de galáxias? "Daqui a dez ou 20 anos teremos uma idéia melhor da origem do fenômeno", estima por sua vez a astrônoma Catherine Césarsky, que em 1992 propôs a hipótese segundo a qual eles seriam engendrados por colisões de galáxias.

Dez ou 20 anos! Os astrofísicos querem ir mais depressa. Na origem, o observatório Pierre Auger deveria incluir uma ala setentrional, no Colorado. James Cronin sonha com uma instalação "sete vezes maior que a parte argentina". Essa extensão seria apenas duas vezes mais cara que o Auger Sul (cujo custo consolidado é de 65 milhões de euros, 10% dos quais financiados pela França), afirma Cronin. Mas por enquanto não há dinheiro.

Embora alguns, como Michel Spiro, diretor do IN2P3, imaginam sobretudo uma extensão do local argentino, primeiro com 5 mil km2 e depois com 20 mil, quando uma tecnologia de antenas de rádio capazes de substituir os tanques, atualmente em fase de testes, participará do projeto. Os raios cósmicos teriam então dificuldade para guardar seu segredo. Luiz Roberto Mendes Gonçalves

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