Brasil integra projeto de telescópio gigante para entender a energia escura

O Universo está em expansão – mas o que acelera esse movimento é uma força que ainda não conhecemos ou entendemos muito bem. À ela, damos o nome de energia escura.

Ela funciona como uma gravidade inversa, repelindo em vez de atrair, o que afasta as galáxias umas das outras. Os cientistas que comprovaram sua existência ganharam o Nobel de Física em 2011.

Cerca de 68% da massa do cosmos é composta de energia escura. Mesmo assim, não sabemos quase nada sobre ela. Para tentar desvendá-la, a ciência tem desenvolvido projetos, caso do Dark Energy Survey, que fez um extenso mapeamento do céu do hemisfério sul.

Agora, está prestes a começar um projeto com o mesmo objetivo, porém mais ambicioso. Trata-se do que Legacy Survey of Space and Time (LSST), que promete um levantamento do céu austral numa área quatro vezes maior que o Dark Energy Survey. 

O LSST é um projeto que funcionará por dez anos, sem parar. Com participação brasileira, ele conta com um supertelescópio próprio, construído do zero: o Vera C. Rubin Observatory. 

O telescópio fica no norte do Chile e será de uso exclusivo do LSST. Tem 8,4 metros de diâmetro e custou US$ 1 bilhão. Metade dessa verba foi usada apenas para a construção da sua câmera digital – a maior já feita, com definição de 3,2 bilhões de pixels.

A previsão é de que o observatório Vera C. Rubin comece a funcionar em março de 2025. No próximo mês de setembro, já devem rolar testes para calibrar, com precisão, a câmera gigante, de três toneladas.

Vamos entender mais detalhes sobre esse projeto.

Sem precedentes

“É um projeto revolucionário”, afirma Luiz Nicolaci da Costa, doutor em astrofísica pela Universidade Harvard e diretor do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA).

Nicolaci diz que é preciso um mapeamento em grande escala, indo fundo no Universo, para tentar entender a energia escura. Para isso, o telescópio vai observar cada ponto do cosmos 800 vezes, voltando para o mesmo ponto a cada três dias.

Todas essas imagens, captadas durante dez anos, vão produzir um filme do céu do Hemisfério Sul, mostrando os movimentos e mudanças do Universo nesse período. “Tudo que move ou explode será detectado. É realmente uma coisa totalmente nova.”

O supertelescópio vai produzir 15 terabytes de dados por noite. Com esse grande volume de informações, não há Google Drive que aguente: será preciso um processamento especializado. É aqui que entra o trabalho do Brasil e do LIneA.

A nossa parte

O Brasil não contribuiu para o valor de US$ 1 bilhão do observatório, que foi financiado pelo Departamento de Energia e pela Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos. Mesmo assim, vai poder participar do projeto em iguais condições a outras nações (no total, 28 países estão envolvidos).

Num acordo com os EUA, o LIneA conseguiu garantir a possibilidade de ter um centro de astronomia eletrônica e processamento de dados no Brasil, necessário para armazenar a quantidade enorme de informações provenientes do telescópio. Profissionais brasileiros estão trabalhando num software de big data único para servir ao projeto.

120 brasileiros vão participar do projeto LSST. 80% deles serão jovens pesquisadores, como estudantes universitários e pós-graduandos. Essas pessoas fazem parte de 26 instituições diferentes, de 12 estados brasileiros.

O telescópio vai tirar fotos do céu a cada 30 segundos durante dez anos, de forma automática. Os pesquisadores que forem estudar com os dados do LSST, porém, não vão receber imagens perfeitas, mas sim planilhas com dados. “O produto final [do telescópio] é um catálogo de objetos identificados dentro das imagens, gerado anualmente”, conta Nicolaci, ressaltando a importância do processamento de dados.

Trabalho em grupo

O objetivo do LSST é descobrir e entender a natureza da energia escura. Porém, além disso, os dados dele poderão ser usados para muitas outras coisas.

Haverá grupos temáticos de estudos, com foco, por exemplo, na evolução de galáxias e em matéria escura (outro elemento que compõe parte considerável do Universo tão enigmático quanto a energia escura). Nessas equipes, pesquisadores brasileiros vão trabalhar ao lado de mais de três mil cientistas do mundo todo.

Essa troca de dados e know-how vai ser algo “fantástico para a formação dos jovens pesquisadores brasileiros”, argumenta Nicolaci. “É o projeto mais democrático que eu conheço”.

Para a participação brasileira ser completa, Nicolaci explica que o LIneA precisa do apoio do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação – algo que está sendo negociado. O necessário para custear a operação seria um orçamento de R$ 6 milhões por ano.