UFG entra em rede internacional para investigar explosões de estrelas e buracos negros

Pesquisadores da Universidade Federal de Goiás (UFG) poderão estudar fenômenos extremos do Universo com dados do observatório H.E.S.S., instalado na Namíbia. A Universidade passou a integrar oficialmente a colaboração internacional em 1º de outubro, por meio do grupo AstroGYN, do Instituto de Física, coordenado pelo professor Victor Barbosa Martins. A entrada dá à equipe acesso a um acervo de mais de 20 anos de observações, parte dele ainda não disponível ao público, e à possibilidade de propor novas observações.

O H.E.S.S. — sigla para High Energy Stereoscopic System — reúne cinco telescópios que detectam indiretamente raios gama de altíssima energia. Segundo Martins, a equipe da UFG poderá trabalhar com dados acima de 50 gigaelétron-volts (GeV), analisando registros antigos e participando de pesquisas com observações atuais.

“Esse acesso nos traz dados de raios gama de muitas altas energias. A gente pode usar tanto os dados antigos quanto propor observações atuais para estudar essas fontes de radiação no Universo”, explica o professor.

O que é isso na prática? “Por exemplo, acontece a explosão de uma estrela em uma galáxia distante, que chamamos de Supernova. Essa explosão, a gente consegue detectá-la daqui. Ela não acontece só na luz visível. O brilho dela é tão alto que ela é mais brilhante do que a galáxia inteira naquele momento da explosão. Ela emite radiação que a gente consegue detectar a parte do raio gama da emissão, e todas estão ligadas às partículas que têm energias muito altas”.

O professor explica que as câmeras dos telescopios detectam pulsos que duram milissegundos, que dentro de um segundo tem um bilhão de pontos, e essa câmera capta esse sinal dentro de um bilionésimo de segundo.

“A gente está testando as teorias da física no limite do conhecimento humano e isso pode ter implicações em futuro distante, que são partes de uma pesquisa básica. Por isso é tão importante o acesso aos dados”, destacou Martins.

Como os telescópios detectam raios gama

Os instrumentos do H.E.S.S. não registram diretamente os raios gama como um telescópio óptico registra a luz visível. Quando um raio gama chega à atmosfera terrestre, desencadeia uma cascata de partículas que produz breves flashes de luz Cherenkov. Os telescópios captam esses sinais; a partir deles, pesquisadores reconstroem informações sobre a direção e a energia da radiação.

As observações ajudam a investigar objetos e eventos como buracos negros, explosões estelares e galáxias ativas. Esses ambientes podem acelerar partículas a energias que não são reproduzidas em laboratórios terrestres. Para Martins, estudar esses “aceleradores naturais” permite investigar processos fundamentais da astrofísica de partículas.

Formação em colaboração internacional

A entrada no H.E.S.S. também cria oportunidades de formação para estudantes da UFG. Integrantes do grupo poderão desenvolver análises, assumir a liderança de projetos dentro da colaboração e apresentar resultados a pesquisadores de diferentes países. O professor ressalta que esse trabalho exige dedicação significativa, especialmente na pós-graduação.

A colaboração reúne cientistas de vários países para desenvolver o experimento e interpretar seus dados. O H.E.S.S. opera há mais de duas décadas e é um dos poucos experimentos da atual geração voltados à observação de raios gama de altíssima energia. A técnica Cherenkov usada pelo observatório também será aplicada, em escala ampliada, na próxima geração de telescópios do CTAO, que está em construção.

Martins traz para a Universidade Federal de Goiás a experiência que acumulou durante quase sete anos de pesquisa na Alemanha, incluindo doutorado e pós-doutorados, período em que participou da colaboração. Agora, diz, essa rede de contatos e experiência poderá contribuir para formar pesquisadores na UFG com participação direta em projetos internacionais.

A adesão brasileira inclui também o grupo Apoema, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP). Com a entrada dos dois grupos, o H.E.S.S. passou a ter instituições participantes nos cinco continentes.