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16 de março de 2018

Ondas gravitacionais existem: A grande descoberta do observatório LIGO

Em 14 de setembro de 2015, às 06:50:45 (horário de Brasília), os dois detectores do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria Laser (sigla LIGO em inglês), observaram, simultaneamente, um sinal de ondas gravitacionais: esse sinal variou em frequência de 35 Hz até 250 Hz, com uma amplitude de deformação máxima de 1.0 x 10^(-21). Ele coincide com a forma de onda prevista pela relatividade geral para uma fusão de um par de buracos negros espiralando um em direção ao outro, seguida do ressoar do buraco negro resultante.

A fusão ocorreu a uma distância de ~ 1.3 bilhões de anos-luz. As massas dos buracos negros iniciais eram de 29 e 36 massas solares e a massa do buraco negro resultante foi de 62 massas solares. A energia irradiada na forma de ondas gravitacionais foi equivalente a 3 massas solares.

Esta observação demonstra a existência de sistemas binários de buracos negros de massas estelares. Esta é a primeira detecção direta de ondas gravitacionais e a primeira observação de uma fusão de uma binária de buracos negros.

Resumidamente, este foi o tema abordado pelo Prof. Dr. Odylio Denys Aguiar, pesquisador da Divisão de Astrofísica – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), palestrante convidado de mais uma edição do programa “Ciência às 19 Horas”, que ocorreu no dia 24 de maio passado, no Auditório “Prof. Sérgio Mascarenhas” (IFSC/USP).

A comunidade científica já tinha indícios muito fortes de que essas ondas existiam, por observações indiretas realizadas na década de 1970. O Radiotelescópio de Arecibo (Porto Rico) captou os sinais de um Pulsar que estava em órbita com outras estrelas de nêutrons (essas estrelas têm uma massa 40% maior do que a do sol compactada num diâmetro de vinte quilômetros), e através disso se consegue, atualmente, obter informações da órbita desse sistema.

Segundo o palestrante, eles descobriram, com precisão, a variação de período de órbita. A única explicação que podia ocorrer seria a de emissão de ondas gravitacionais. Esse sistema perdia energia por causa das ondas gravitacionais. Não é uma prova direta, porque as ondas não foram detectadas. Foi um efeito na emissão das ondas. Mas, em setembro de 2015, realmente foi feita, de forma confirmada, a primeira detecção de ondas gravitacionais, graças ao desenvolvimento de uma tecnologia fantástica, que teve a precisão como palavra-chave e um investimento estimado em cerca de um bilhão de dólares. Então, foi muita gente brilhante envolvida, entre engenheiros, técnicos, etc., comenta nosso entrevistado.

Há cem anos, Einstein não acreditava que essas ondas pudessem ser detectadas, porque ele não contava com duas coisas: a primeira, o avanço da tecnologia; e, a segunda, o fato de ele não imaginar que no universo existiam coisas, como buracos negros. Então, Einstein fez cálculos em laboratório para saber de que forma é que se poderiam detectar ondas produzidas em laboratório. Com base nas contas que fez, acreditou que as ondas jamais poderiam ser detectadas. Então, a tecnologia, por um lado, avançou tremendamente, enquanto que, por outro lado, a perspectiva de ondas produzidas no universo por eventos cataclísmicos (como os buracos negros detectados que foram da ordem de trinta vezes a massa do sol) não existia.

Embora muitos astrofísicos já tivessem dado os buracos negros como existentes, o certo é que a comprovação de sua existência só ficou comprovada através da detecção de ondas gravitacionais: O que se confirmou foi a existência de buracos negros em pares, orbitando um em torno do outro. Isso a astrofísica ainda não havia confirmado. Agora está confirmado, pontua Odylio Aguiar.

A detecção demorou três décadas de trabalho intenso e de muita persistência dos profissionais do LIGO, um esforço que começou com a proposta de Weber, para detecção de ondas no início da década de 1960. Ele propôs isso na Physical Review Letters, em 1960 (nessa época era Physical Review), conforme explica o nosso entrevistado: Depois disso, alguns grupos de pesquisadores perceberam que poderiam utilizar outra técnica – a de laser. E houve um investimento (da Caltech, por exemplo) pesado nessa técnica. Os que propuseram a técnica de laser estão na ativa até hoje. O Rainer Weiss, por exemplo, propôs a técnica de interferometria a laser, na década de 1960, independente de outras propostas. Então, hoje tem gente brilhante que está nessa área há muito tempo. A detecção, inclusive, foi feita por equipes separadas. Tinham várias equipes nessa colaboração LIGO, que envolveu mais de mil e trezentas pessoas, analisando dados sem contatos umas com as outras. Então, quando chegavam resultados, eles analisavam se batiam certo. O sinal ajudou, porque foi um sinal muito forte. O sinal detectado foi vinte e quatro vezes maior do que o nível de ruído do aparelho. Então, era bem forte. E, por causa disso, ele foi descoberto três minutos depois.

Fala-se que, com a detecção das ondas gravitacionais, é inaugurada uma nova era na área de cosmologia e astrofísica e essa afirmação é corroborada pelo Prof. Odylio: Sim. Esse evento observado não poderia ser analisado em uma onda eletromagnética. Não se confirmou nenhum sinal eletromagnético a essa distância de 1,3 milhões de anos-luz. Isso porque são dois buracos negros que não emitem luz. Então, é um evento silencioso, do ponto de vista ótico/eletromagnético. Mas, ele produziu uma deformação fantástica no espaço-tempo, ao converter uma energia equivalente a três massas do sol, em sua origem. O espaço-tempo, sendo deformado e propagando as ondas gravitacionais, é como se fosse um som que se propaga no vácuo. Mas o espaço-tempo é uma espécie de meio de propagação. Então, de certa forma, você tem aí um som do evento e agora analisaremos o universo, não apenas olhando o que está acontecendo, mas também ouvindo. E isso é uma nova astronomia. É uma astronomia de ondas gravitacionais que vai causar uma revolução enorme no conhecimento que temos sobre o universo. Será algo semelhante à revolução que os telescópios causaram com Galileu, há quatrocentos anos. Quando Galileu apontou para o céu, ele viu luas e fases, tendo concluído que os planetas deveriam orbitar em torno do sol. Então isso causa uma revolução no conhecimento. E todo o desenvolvimento da astronomia veio a partir dos telescópios. Agora, o interferômetro de laser abre outra gama de desenvolvimento para, inclusive, desbravar o conhecimento do universo, de outra forma.

Nosso convidado termina esta entrevista salientando que grande parte das pessoas tem interesse em saber sobre o universo onde vivemos e tudo aquilo que nos rodeia. Então, naturalmente, só isso já justifica toda a curiosidade. Mas, muitas coisas que vão ser descobertas deverão revolucionar as invenções. O conhecimento da física, por exemplo, provavelmente vai ser revolucionado, porque temos questões, como, por exemplo, a energia escura e a matéria escura, que não conseguimos resolver porque nos faltam observações, faltam-nos fatos.

Agora, talvez se consiga obter esses fatos, escutando o universo e entendendo melhor os fenômenos que ocorrem nele.

(Entrevista: Tatiana Zanon – Texto: Thierry Santos – estagiário de jornalismo – Edição: Rui Sintra – jornalista)

16 de março de 2018

Ouvindo as ondas de rádio do Universo: O Projeto LLAMA

Em mais uma edição do programa “Ciência às 19 Horas”, o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) recebeu no dia 20 de outubro, no Auditório Prof. Sérgio Mascarenhas, o Prof. Dr. Jacques Lépine, docente e pesquisador do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP), que apresentou a palestra Ouvindo as ondas de rádio do Universo: O Projeto LLAMA.

O mote foi dado através do prólogo, considerando que, durante séculos, os cientistas aprenderam muito sobre o Universo, observando os corpos celestes: primeiramente a olho nú e, posteriormente, com telescópios. A luz visível que os astros enviam contém informações muito preciosas, mas, no entanto, os desenvolvimentos tecnológicos verificados nas últimas décadas permitiram estudar o Universo através de outros tipos de radiação emitida pelos corpos celestes – raios gamma, raios X, radiação infravermelha e ondas de rádio.

Desde a década de 1930, os radiotelescópios têm ajudado os cientistas a desvendar mistérios do cosmos através das ondas de rádio, que seriam indecifráveis por outros métodos. Nos próximos anos, deve-se esperar muitas outras surpresas com o Projeto LLAMA (Large Latin American Millimeter Array), que está sendo desenvolvido por cientistas do Brasil e da Argentina, visando a instalação de um radiotelescópio com uma antena de 12m de diâmetro, nos Andes argentinos, a 4800 m de altitude, para estudar o Universo em ondas de rádio milimétricas e sub-milimétricas.

O projeto encontra-se em andamento e a instalação deve ser completada em 2016. Apesar de trabalhar a maior parte do tempo como um único radiotelescópio, o projeto LLAMA também realizará experimentos ditos de interferometria, com outros radiotelescópios. O radiotelescópio visa atender uma comunidade ampla, com objetivos científicos diversificados, tais como física solar, mapeamento de nuvens moleculares, estrutura da Galáxia, Astrometria e Cosmologia.

Neste âmbito, uma das primeiras questões que tivemos oportunidade de colocar ao Prof. Jacques Lépine, um pouco antes de ele dissertar sobre o tema proposto, foi relativa a que tipo de informações é que os astros podem nos fornecer, além daquelas que se referem às suas próprias composições químicas, como, por exemplo, oxigênio, carbono, ferro. De fato, além do enumerado, outras informações poderão ser coletadas, como as proporções, massas e temperaturas, ou seja, consegue-se, através dessas informações, descobrir condições físicas e químicas que podem determinar, inclusive, a idade dos astros. Existem várias teorias e observações que, juntas, podem determinar a idade de um astro, sendo que quando temos vários métodos, essa determinação pode ser muito fiel. Por exemplo, sabemos que o sol tem 4,6 bilhões de anos e esse conhecimento, esse cálculo, poderá ser feito também em estrelas recém-nascidas e em agrupamentos de estrelas. Como nascem juntas, essas estrelas têm maior massa, evoluem rapidamente e desaparecem. Contudo, conseguimos descobrir a idade desse agrupamento, olhando o conjunto de estrelas, elucida Jacques Lépine.

Contudo, parece contraditório quando se constata que as estrelas que têm maior massa são aquelas que desaparecem primeiro, já que se pode pensar que, pelo fato de terem maior massa, elas têm mais combustível e, por isso, deveriam durar mais tempo. Jacques Lépine é enfático na justificativa: Se elas têm mais massa, o combustível que está lá dentro sofre uma pressão maior e a velocidade com que as reações nucleares acontecem é enorme: e isso mais do que compensa para que aconteça o inevitável. Então, em pouco tempo, o astro evolui até terminar a sua vida útil.

Quanto aos mistérios que os radiotelescópios têm desvendado, através das ondas de rádio captadas, o certo é que toda a parte de gás que existe nas galáxias é muito mais conhecida através das ondas de rádio, do que propriamente através das observações. Segundo o pesquisador, através das ondas de rádio consegue-se descobrir todo o gás hidrogênio neutro que se encontra espalhado em nossa galáxia e que normalmente não emite luz visível. Por exemplo, quando temos nuvens densas, onde se formam estrelas, conseguimos saber a composição e temperatura dessas nuvens, através das ondas de rádio, pontua o Prof. Lépine, acrescentando que as ondas de rádio são uma espécie de complemento ao trabalho dos telescópios. Hoje, somos capazes de observar muitas regiões do espectro. Temos satélites de Raios-X, satélites de ultravioleta e infravermelho, assim podemos observar todo o visível do chão.

Quanto ao denominado projeto LLAMA (Large Latin American Millimeter Array) , ele compreende a construção de um radiotelescópio em um lugar de grande altitude – cerca de 4.800 metros de altitude -, situado nos Andes argentinos, com a grande vantagem de estar em um lugar de pouca atmosfera – grande parte da atmosfera terrestre ficou para baixo -, podendo-se fazer observações nos comprimentos de ondas muito curtas (milimétricas) e frequências muito altas.

Então, dentro desse espírito de complementar o que se conhece em diferentes comprimentos de ondas, está-se explorando uma região que é nova, ou seja, um lugar em que ninguém fazia observações em frequências tão altas. E há muita coisa que só aparece ali e dá para fazer experiências observando com telescópios distintos, em diversos lugares do planeta, observando juntos e obtendo uma resolução angular absolutamente incrível. Imagine algo com o tamanho de um alfinete a 10 mil km… É mais ou menos isso que atingiremos, se conseguirmos fazer essa interferometria no comprimento de onda de 1 milímetro. Nosso radiotelescópio vai ser capaz de observar em 1 milímetro. Existem outros que também estão sendo montados com receptores para essas frequências, e as primeiras experiências em distâncias pequenas já foram feitas para essas interferometrias (1 milímetro). Mas, quando conseguirmos grandes distâncias, ficaremos insuperáveis, em termos de resolução angular. Quero dizer que isso é outro tipo de enxergar um planeta em torno de uma estrela, sublinha o pesquisador. Hoje, sabe-se que existem planetas, mas não se consegue ter muita informação sobre eles, sabendo-se apenas que existem, porque quando passam na frente de uma estrela têm uma diminuição na quantidade de luz.

Neste momento, segundo o Prof. Lépine, o que falta descobrir no Universo é a evidência de vida em outro lugar. Até agora não tem evidência. Acho que vida inteligente não progrediu em outros lugares, enfatiza o cientista, com algum humor, acrescentando: Eu acho que existe vida e não só vida microscópica. Se olharmos o passado da Terra, durante milhões de anos existiram as trilobitas e amonitas, e só depois é que os dinossauros se desenvolveram. Se conseguirmos descobrir alguma evidência de vida – até com a ajuda dos radiotelescópios -, como, por exemplo, as alterações que a vida pode produzir na atmosfera, já ficarei feliz, conclui nosso convidado.

(Rui Sintra – jornalista)

14 de março de 2018

Ondas gravitacionais existem: A grande descoberta do observatório LIGO

Em 14 de setembro de 2015, às 06:50:45 (horário de Brasília), os dois detectores do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria Laser (sigla LIGO em inglês), observaram, simultaneamente, um sinal de ondas gravitacionais.

O sinal variou em frequência de 35 Hz até 250 Hz, com uma amplitude de deformação máxima de 1.0 x 10^(-21). Ele coincide com a forma de onda prevista pela relatividade geral para uma fusão de um par de buracos negros espiralando um em direção ao outro, seguida do ressoar do buraco negro resultante.

A fusão ocorreu a uma distância de ~ 1.3 bilhões de anos-luz. As massas dos buracos negros iniciais eram de 29 e 36 massas solares e a massa do buraco negro resultante foi de 62 massas solares. A energia irradiada na forma de ondas gravitacionais foi equivalente a 3 massas solares.

Esta observação demonstra a existência de sistemas binários de buracos negros de massas estelares. Esta é a primeira detecção direta de ondas gravitacionais e a primeira observação de uma fusão de uma binária de buracos negros.

Nesta apresentação, o palestrante dará maiores detalhes sobre o processo de detecção e as consequências desta fenomenal conquista da ciência contemporânea.

O palestrante também traçará as perspectivas para o futuro da recém-inaugurada Astronomia de Ondas Gravitacionais.


Resenha

Prof. Dr. Odylio Denys Aguiar

Em 14 de setembro de 2015, às 06:50:45 (horário de Brasília), os dois detectores do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria Laser (sigla LIGO em inglês), observaram, simultaneamente, um sinal de ondas gravitacionais: esse sinal variou em frequência de 35 Hz até 250 Hz, com uma amplitude de deformação máxima de 1.0 x 10^(-21). Ele coincide com a forma de onda prevista pela relatividade geral para uma fusão de um par de buracos negros espiralando um em direção ao outro, seguida do ressoar do buraco negro resultante.

A fusão ocorreu a uma distância de ~ 1.3 bilhões de anos-luz. As massas dos buracos negros iniciais eram de 29 e 36 massas solares e a massa do buraco negro resultante foi de 62 massas solares. A energia irradiada na forma de ondas gravitacionais foi equivalente a 3 massas solares.

Esta observação demonstra a existência de sistemas binários de buracos negros de massas estelares. Esta é a primeira detecção direta de ondas gravitacionais e a primeira observação de uma fusão de uma binária de buracos negros.

Resumidamente, este foi o tema abordado pelo Prof. Dr. Odylio Denys Aguiar, pesquisador da Divisão de Astrofísica – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), palestrante convidado de mais uma edição do programa Ciência às 19 Horas, que ocorreu no dia 24 de maio passado, no Auditório ?Prof. Sérgio Mascarenhas? (IFSC/USP).

A comunidade científica já tinha indícios muito fortes de que essas ondas existiam, por observações indiretas realizadas na década de 1970. O Radiotelescópio de Arecibo (Porto Rico) captou os sinais de um Pulsar que estava em órbita com outras estrelas de nêutrons (essas estrelas têm uma massa 40% maior do que a do sol compactada num diâmetro de vinte quilômetros), e através disso se consegue, atualmente, obter informações da órbita desse sistema.

Segundo o palestrante, eles descobriram, com precisão, a variação de período de órbita. A única explicação que podia ocorrer seria a de emissão de ondas gravitacionais. Esse sistema perdia energia por causa das ondas gravitacionais. Não é uma prova direta, porque as ondas não foram detectadas. Foi um efeito na emissão das ondas. Mas, em setembro de 2015, realmente foi feita, de forma confirmada, a primeira detecção de ondas gravitacionais, graças ao desenvolvimento de uma tecnologia fantástica, que teve a precisão como palavra-chave e um investimento estimado em cerca de um bilhão de dólares. Então, foi muita gente brilhante envolvida, entre engenheiros, técnicos, etc., comenta nosso entrevistado.

Há cem anos, Einstein não acreditava que essas ondas pudessem ser detectadas, porque ele não contava com duas coisas: a primeira, o avanço da tecnologia; e, a segunda, o fato de ele não imaginar que no universo existiam coisas, como buracos negros. Então, Einstein fez cálculos em laboratório para saber de que forma é que se poderiam detectar ondas produzidas em laboratório. Com base nas contas que fez, acreditou que as ondas jamais poderiam ser detectadas. Então, a tecnologia, por um lado, avançou tremendamente, enquanto que, por outro lado, a perspectiva de ondas produzidas no universo por eventos cataclísmicos (como os buracos negros detectados que foram da ordem de trinta vezes a massa do sol) não existia.

Embora muitos astrofísicos já tivessem dado os buracos negros como existentes, o certo é que a comprovação de sua existência só ficou comprovada através da detecção de ondas gravitacionais: O que se confirmou foi a existência de buracos negros em pares, orbitando um em torno do outro. Isso a astrofísica ainda não havia confirmado. Agora está confirmado, pontua Odylio Aguiar.

A detecção demorou três décadas de trabalho intenso e de muita persistência dos profissionais do LIGO, um esforço que começou com a proposta de Weber, para detecção de ondas no início da década de 1960. Ele propôs isso na Physical Review Letters, em 1960 (nessa época era Physical Review), conforme explica o nosso entrevistado: Depois disso, alguns grupos de pesquisadores perceberam que poderiam utilizar outra técnica – a de laser. E houve um investimento (da Caltech, por exemplo) pesado nessa técnica. Os que propuseram a técnica de laser estão na ativa até hoje. O Rainer Weiss, por exemplo, propôs a técnica de interferometria a laser, na década de 1960, independente de outras propostas. Então, hoje tem gente brilhante que está nessa área há muito tempo. A detecção, inclusive, foi feita por equipes separadas. Tinham várias equipes nessa colaboração LIGO, que envolveu mais de mil e trezentas pessoas, analisando dados sem contatos umas com as outras. Então, quando chegavam resultados, eles analisavam se batiam certo. O sinal ajudou, porque foi um sinal muito forte. O sinal detectado foi vinte e quatro vezes maior do que o nível de ruído do aparelho. Então, era bem forte. E, por causa disso, ele foi descoberto três minutos depois.

Fala-se que, com a detecção das ondas gravitacionais, é inaugurada uma nova era na área de cosmologia e astrofísica e essa afirmação é corroborada pelo Prof. Odylio: Sim. Esse evento observado não poderia ser analisado em uma onda eletromagnética. Não se confirmou nenhum sinal eletromagnético a essa distância de 1,3 milhões de anos-luz. Isso porque são dois buracos negros que não emitem luz. Então, é um evento silencioso, do ponto de vista ótico/eletromagnético. Mas, ele produziu uma deformação fantástica no espaço-tempo, ao converter uma energia equivalente a três massas do sol, em sua origem. O espaço-tempo, sendo deformado e propagando as ondas gravitacionais, é como se fosse um som que se propaga no vácuo. Mas o espaço-tempo é uma espécie de meio de propagação. Então, de certa forma, você tem aí um som do evento e agora analisaremos o universo, não apenas olhando o que está acontecendo, mas também ouvindo. E isso é uma nova astronomia. É uma astronomia de ondas gravitacionais que vai causar uma revolução enorme no conhecimento que temos sobre o universo. Será algo semelhante à revolução que os telescópios causaram com Galileu, há quatrocentos anos. Quando Galileu apontou para o céu, ele viu luas e fases, tendo concluído que os planetas deveriam orbitar em torno do sol. Então isso causa uma revolução no conhecimento. E todo o desenvolvimento da astronomia veio a partir dos telescópios. Agora, o interferômetro de laser abre outra gama de desenvolvimento para, inclusive, desbravar o conhecimento do universo, de outra forma.

Nosso convidado termina esta entrevista salientando que grande parte das pessoas tem interesse em saber sobre o universo onde vivemos e tudo aquilo que nos rodeia. Então, naturalmente, só isso já justifica toda a curiosidade. Mas, muitas coisas que vão ser descobertas deverão revolucionar as invenções. O conhecimento da física, por exemplo, provavelmente vai ser revolucionado, porque temos questões, como, por exemplo, a energia escura e a matéria escura, que não conseguimos resolver porque nos faltam observações, faltam-nos fatos.

Agora, talvez se consiga obter esses fatos, escutando o universo e entendendo melhor os fenômenos que ocorrem nele.

Ondas gravitacionais existem: A grande descoberta do observatório LIGO
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Ondas gravitacionais existem: A grande descoberta do observatório LIGO

13 de março de 2018

Ouvindo as ondas de rádio do Universo: O Projeto LLAMA

Durante séculos, aprendemos muito sobre o Universo, observando os corpos celestes, primeiramente  a olho nú e posteriormente com telescópios. A luz visível que os astros nos enviam contém informações muito preciosas. No entanto, nas últimas décadas, os desenvolvimentos tecnológicos têm permitido estudar o Universo através de outros tipos de radiação emitida pelos corpos celestes, como raios gamma, raios X,  radiação infravermelha e ondas de rádio.  Desde a década de 1930, os radio-telescópios têm nos ajudado a desvendar mistérios do cosmos através das ondas de rádio, que seriam  indecifráveis por outros métodos.

Nos próximos anos, devemos esperar muitas outras surpresas com o Projeto LLAMA (Large  Latin American Millimeter Array) que está sendo desenvolvido por cientistas do Brasil e da Argentina para a  instalação de um radio-telescópio com antena de 12m de diâmetro nos Andes argentinos, a 4.800 m de altitude, para estudar o Universo em ondas de rádio milimétricas e sub-milimétricas.

O projeto encontra-se em andamento e a instalação deve ser completada em 2016. Apesar de trabalhar a maior parte do tempo como um único radio-telescópio, o projeto LLAMA  também realizará experimentos ditos ?de interferometria? com outros radio-telescópios.

O radiotelescópio visa atender uma comunidade ampla, com objetivos científicos diversificados, tais como física solar, mapeamento de nuvens moleculares, estrutura da Galáxia, Astrometria e Cosmologia.


Resenha

Prof. Dr. Jacques Lépine

Em mais uma edição do programa Ciência às 19 Horas, o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) recebeu no dia 20 de outubro, no Auditório Prof. Sérgio Mascarenhas, o Prof. Dr. Jacques Lépine, docente e pesquisador do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG/USP), que apresentou a palestra Ouvindo as ondas de rádio do Universo: O Projeto LLAMA.

O mote foi dado através do prólogo, considerando que, durante séculos, os cientistas aprenderam muito sobre o Universo, observando os corpos celestes: primeiramente a olho nu e, posteriormente, com telescópios. A luz visível que os astros enviam contém informações muito preciosas, mas, no entanto, os desenvolvimentos tecnológicos verificados nas últimas décadas permitiram estudar o Universo através de outros tipos de radiação emitida pelos corpos celestes – raios gamma, raios X, radiação infravermelha e ondas de rádio.

Desde a década de 1930, os radiotelescópios têm ajudado os cientistas a desvendar mistérios do cosmos através das ondas de rádio, que seriam indecifráveis por outros métodos. Nos próximos anos, deve-se esperar muitas outras surpresas com o Projeto LLAMA (Large Latin American Millimeter Array), que está sendo desenvolvido por cientistas do Brasil e da Argentina, visando a instalação de um radiotelescópio com uma antena de 12m de diâmetro, nos Andes argentinos, a 4800 m de altitude, para estudar o Universo em ondas de rádio milimétricas e sub-milimétricas.

O projeto encontra-se em andamento e a instalação deve ser completada em 2016. Apesar de trabalhar a maior parte do tempo como um único radiotelescópio, o projeto LLAMA também realizará experimentos ditos de interferometria, com outros radiotelescópios. O radiotelescópio visa atender uma comunidade ampla, com objetivos científicos diversificados, tais como física solar, mapeamento de nuvens moleculares, estrutura da galáxia, astrometria e cosmologia.

Neste âmbito, uma das primeiras questões que tivemos oportunidade de colocar ao Prof. Jacques Lépine, um pouco antes de o pesquisador dissertar sobre o tema proposto, foi relativa a que tipo de informações é que os astros podem nos fornecer, além daquelas que se referem às suas próprias composições químicas, como, por exemplo, oxigênio, carbono, ferro. De fato, além do enumerado, outras informações poderão ser coletadas, como as proporções, massas e temperaturas, ou seja, consegue-se, através dessas informações, descobrir condições físicas e químicas que podem determinar, inclusive, a idade dos astros. Existem várias teorias e observações que, juntas, podem determinar a idade de um astro, sendo que quando temos vários métodos, essa determinação pode ser muito fiel. Por exemplo, sabemos que o sol tem 4,6 bilhões de anos e esse conhecimento, esse cálculo, poderá ser feito também em estrelas recém-nascidas e em agrupamentos de estrelas. Como nascem juntas, essas estrelas têm maior massa, evoluem rapidamente e desaparecem. Contudo, conseguimos descobrir a idade desse agrupamento, olhando o conjunto de estrelas, elucida Jacques Lépine.

Contudo, parece contraditório quando se constata que as estrelas que têm maior massa são aquelas que desaparecem primeiro, já que se pode pensar que, pelo fato de terem maior massa, elas têm mais combustível e, por isso, deveriam durar mais tempo. Jacques Lépine é enfático na justificativa: Se elas têm mais massa, o combustível que está lá dentro sofre uma pressão maior e a velocidade com que as reações nucleares acontecem é enorme: e isso mais do que compensa para que aconteça o inevitável. Então, em pouco tempo, o astro evolui até terminar a sua vida útil.

Quanto aos mistérios que os radiotelescópios têm desvendado, através das ondas de rádio captadas, o certo é que toda a parte de gás que existe nas galáxias é muito mais conhecida através das ondas de rádio, do que propriamente através das observações. Segundo o pesquisador convidado, através das ondas de rádio consegue-se descobrir todo o gás hidrogênio neutro que se encontra espalhado em nossa galáxia e que normalmente não emite luz visível. Por exemplo, quando temos nuvens densas, onde se formam estrelas, conseguimos saber a composição e temperatura dessas nuvens, através das ondas de rádio, pontua o Prof. Lépine, acrescentando que as ondas de rádio são uma espécie de complemento ao trabalho dos telescópios. Hoje, somos capazes de observar muitas regiões do espectro. Temos satélites de Raios-X, satélites de ultravioleta e infravermelho, assim podemos observar todo o visível do chão.

Quanto ao denominado projeto LLAMA (Large Latin American Millimeter Array) , ele compreende a construção de um radiotelescópio em um lugar de grande altitude – cerca de 4.800 metros de altitude -, situado nos Andes argentinos, com a grande vantagem de estar em um lugar de pouca atmosfera – grande parte da atmosfera terrestre ficou para baixo -, podendo-se fazer observações nos comprimentos de ondas muito curtas (milimétricas) e frequências muito altas.

Então, dentro desse espírito de complementar o que se conhece em diferentes comprimentos de ondas, está-se explorando uma região que é nova, ou seja, um lugar em que ninguém fazia observações em frequências tão altas. E há muita coisa que só aparece ali e dá para fazer experiências observando com telescópios distintos, em diversos lugares do planeta, observando juntos e obtendo uma resolução angular absolutamente incrível. Imagine algo com o tamanho de um alfinete a 10 mil km… É mais ou menos isso que atingiremos, se conseguirmos fazer essa interferometria no comprimento de onda de 1 milímetro. Nosso radiotelescópio vai ser capaz de observar em 1 milímetro. Existem outros que também estão sendo montados com receptores para essas frequências, e as primeiras experiências em distâncias pequenas já foram feitas para essas interferometrias (1 milímetro). Mas, quando conseguirmos grandes distâncias, ficaremos insuperáveis, em termos de resolução angular. Quero dizer que isso é outro tipo de enxergar um planeta em torno de uma estrela, sublinha o pesquisador. Hoje, sabe-se que existem planetas, mas não se consegue ter muita informação sobre eles, sabendo-se apenas que existem, porque quando passam na frente de uma estrela têm uma diminuição na quantidade de luz.

Neste momento, segundo o Prof. Lépine, o que falta descobrir no Universo é a evidência de vida em outro lugar. Até agora não tem evidência. Acho que vida inteligente não progrediu em outros lugares, enfatiza o cientista, acrescentando: Eu acho que existe vida e não só vida microscópica. Se olharmos o passado da Terra, durante milhões de anos existiram as trilobitas e amonitas, e só depois é que os dinossauros se desenvolveram. Se conseguirmos descobrir alguma evidência de vida até com a ajuda dos radiotelescópios -, como, por exemplo, as alterações que a vida pode produzir na atmosfera, já ficarei feliz, conclui nosso convidado.

Ouvindo as ondas de rádio do Universo O Projeto LLAMA
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Ouvindo as ondas de rádio do Universo O Projeto LLAMA

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