Os 17 países-membros da colaboração Pierre Auger, incluindo o Brasil e a Argentina, selecionaram uma proposta de aprimoramento do maior observatório de raios cósmicos em operação no mundo, instalado em Malargüe, na província de Mendoza, na Argentina, a 1,1 mil quilômetros de Buenos Aires.
Detalhes da proposta foram apresentados em uma mesa-redonda sobre grandes colaborações científicas realizada no dia 8 de abril deste ano, durante a FAPESP Week Buenos Aires.
Observatório Pierre Auger estuda os raios cósmicos ultraenergéticos que chegam até a Terra medindo os chuveiros atmosféricos extensos produzidos por eles na atmosfera. Foto: Pierre Auger Observatory
Realizado pela FAPESP em parceria com o Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet), o evento reuniu no dia 10 de abril de 2015, em Buenos Aires, pesquisadores do Estado de São Paulo e de diferentes instituições de ensino superior e de pesquisa da Argentina, com o objetivo de discutir o aumento da colaboração científica entre os dois países.
“O Observatório Pierre Auger é um bom exemplo de uma grande colaboração científica internacional, com a participação efetiva da Argentina e do Brasil no projeto, construção, operação e desempenho do sistema de detectores ao longo destes dez anos”, disse Carola Dobrigkeit Chinellato, professora do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), à Agência FAPESP.
“A proposta de aprimoramento do Observatório Pierre Auger permitirá melhorar sua capacidade tecnológica para que possamos complementar os dados das partículas cósmicas de ultra-alta energia que estamos extraindo com os detectores que temos atualmente no observatório”, avaliou Chinellato, que preside a Comissão de Publicações do Pierre Auger.
O observatório astronômico, que entrou em operação com tomada de dados em 2004, após mais de dez anos de planejamento, conta com a participação de cerca de 500 cientistas, provenientes dos 17 países-membros da colaboração. O Brasil tem cerca de 5% de participação no projeto e a Argentina, aproximadamente, 8%.
A participação dos pesquisadores do Estado de São Paulo na colaboração é apoiada pela FAPESP. Já a participação de pesquisadores de outros estados é financiada por outras agências de fomento à pesquisa do país.
“O Brasil e a Argentina são os principais parceiros da colaboração Pierre Auger”, afirmou Alberto Etchegoyen, diretor do Instituto de Tecnologia em Detecção e de Astropartículas da Comissión Nacional de Energia Atómica (CNEA), da Argentina, em palestra durante o evento.
De acordo com os pesquisadores participantes da colaboração, o Observatório Pierre Auger permitiu observar ao longo dos dez anos de operação dezenas de raios cósmicos na região de energia acima de 1020 (cem bilhões de bilhões) de elétrons-volts (eV) e confirmou que há uma forte supressão do fluxo de raios cósmicos que chegam à Terra com energias mais altas, acima de 5,5 x 1019 (55 bilhões de bilhões) de eV.
Uma das principais questões que os pesquisadores participantes do Pierre Auger tentarão responder por meio do plano de aprimoramento do observatório é qual a origem da supressão do fluxo dessas partículas subatômicas mais energéticas conhecidas na atualidade.
Dessa forma, será possível diferenciar se a supressão é devida a perdas de energia durante a propagação extragaláctica ou se é consequência da existência de um limite máximo de energia das partículas em suas fontes galácticas ou extragalácticas.
“Ao identificar a causa da supressão do fluxo será possível encontrar fontes ou regiões de fontes de raios cósmicos de ultra-alta energia”, estimou Chinellato.
“A chave para atingir esse objetivo está na melhoria da identificação da composição dos raios cósmicos primários, principalmente nas faixas de energias mais altas”, avaliou.
Segundo pesquisadores participantes da colaboração, um dos desafios para identificar a fonte e a composição dessas partículas vindas do espaço é que elas são medidas de forma indireta.
Quando uma partícula cósmica ultraenergética atinge a atmosfera terrestre, ela colide com um núcleo do ar, produzindo novas partículas que, por sua vez, também colidem e interagem, em um efeito multiplicativo em cascata, formando um chuveiro atmosférico extenso, constituído de um bilhão de partículas ou mais.
O Observatório Auger estuda os raios cósmicos ultraenergéticos que chegam até a Terra medindo esses chuveiros atmosféricos extensos produzidos por eles na atmosfera.
A expectativa é que o programa de aprimoramento pelo qual o Observatório Auger passará permita responder questões fundamentais sobre a natureza dos raios cósmicos de ultra-alta energia.
“Para que o Observatório Pierre Auger atinja esses objetivos científicos, é importante melhorar a sensibilidade dos detectores de partículas e estender as observações até a região de energia em que se observa a supressão do fluxo de raios cósmicos de ultra-alta energia”, afirmou Chinellato.