ALMA, o grande trampolim ao Universo

ADM/DICYT A 5.000 metros de altura, com temperaturas que oscilam entre -30Cº e 40Cº e níveis de umidade que em algumas ocasiões são de 0%. Nestas condições tão extremas deu-se o nascimento do maior complexo astronômico até agora construído: ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), que foi inaugurado no dia 13 de março no deserto do Atacama, ao norte do Chile, com 66 grandes antenas.

A origem deste projeto se remonta a um século, quando um grupo de astrônomos europeus, americanos e japoneses brincavam com a idéia de construir os telescópios mais revolucionários, mas um projeto tão ambicioso era difícil de materializar-se sem uma grande colaboração mundial.

O dia 13 de março de 2013 será lembrado, no âmbito astronômico, como o dia em que se evidenciou que a idéia destes pesquisadores não era impossível, já que foi inaugurado o ALMA na planície de Chajnantor, a pouco mais de 50Km de San Pedro de Atacama, ainda que desde o ano passado esteja funcionando com 16 antenas, no que se conhece como Fase de Ciência Prévia.

O espanhol Xavier Barcons, físico e presidente do Observatório Europeu Austral (ESO, em inglês), explica em declarações a DiCYT que nesta fase descobriu-se uma forma muito simples de um açúcar no espaço e a estrutura em forma de espiral de uma estrela que está no fim de seus dias.

Uma associação internacional firmada em setembro de 2004 entre a Europa (representada pela ESO e com uma participação de 37,5%), América do Norte (Estados Unidos e Canadá, 37,5%) e Ásia (Japão e Taiwan, 25%), em colaboração com a República do Chile, foi responsável por criar o maior projeto astronômico existente: um telescópio de desenho revolucionário, composto por 66 antenas de alta precisão localizado no norte do Chile.

Para este representante da Europa no ALMA, o mais difícil foi colocar de acordo as três culturas, já que a forma de trabalho e de gestão nestes projetos é muito diferente em cada âmbito. “Agora acredito que é justo reconhecer que aprendemos a conviver com esta diversidade, e que isto resultou em um claro benefício para o projeto”, assevera Barcons.

ALMA, um projeto sem precedentes com um custo de 1.200 milhões de euros, traduz-se no melhor exemplo de colaboração mundial por contar com o respaldo de quatro continentes. Este elevado número de antenas e sua configuração fizeram deste deserto uma área gigantesca na qual recebem constantemente sinais muito fracos. Isto permitirá pesquisar o Universo mais próximo e conhecer o mais distante, o que antes não era possível com nenhuma tecnologia.

Resultados esperados e inesperados

A poeira cósmica, o gás molecular, a origem das estrelas e dos planetas, ou comprovar a radiação residual do Big Bang, são alguns dos muitos sonhos que buscam e que serão realidade graças ao ALMA.

Xavier Barcons destaca que “todas as infra-estruturas científicas como ALMA têm por trás objetivos científicos, e são desenhados para poder abordá-los, ainda que uma vez construídas os resultados mais espetaculares apareçam sempre onde menos se espera. Desse modo, ALMA cobrirá todos os âmbitos, avançando em direção ao conhecido e ao desconhecido”.

Os objetivos do ALMA são observar qualquer aspecto visível criado depois do Big Bang, corroborar se o Universo foi formado como se acredita ou se, do contrário, existem muitas surpresas. “Essencialmente existe gás frio e moléculas no Universo”, e é o que se espera encontrar graças ao ALMA, afirma. A partir desse gás se formam as estrelas nas galáxias mais novas e distantes do Universo. Esta tecnologia oferecerá imagens totalmente revolucionárias e dentro de pouco tempo oferecerá informação sobre as primeiras estrelas e sobe como se originaram os primeiros rastros de vida.

Tudo isso será possível através da observação de ondas milimétricas e submilimétricas, isso é, graças à tecnologia da interferometria, técnica utilizada na Astronomia que consiste em combinar um sinal usando duas ou mais antenas e obter informação sobre a fonte de emissão (seja uma estrela, planeta, ou galáxia) através da qual será possível obter imagens com muita precisão.

Sincronização das 66 antenas

Mas o correto funcionamento do ALMA depende da perfeita sincronização entre suas 66 antenas, que deverão enfrentar o desafio de direcionar-se simultaneamente ao mesmo ponto do céu, captar individualmente o sinal astronômico, convertê-lo em formato digital e transmitir toda a informação coletada a um computador que combinará os sinais recebidos para transformá-los em dados.

Dentre estas, 50 antenas são de 12m de diâmetro com separações que vão de 150m a 16Km, simulando um telescópio gigante. Outras 4 antenas da mesma medida, junto com 12 de 7m, formarão o Conjunto Compacto Atacama (ACA, em inglês). Devido à forma como funcionam os interferometros, esta disposição e separação entre elas lhes permitirá proporcionar uma imagem mais geral dos objetos astronômicos observados.

Projeto internacional

Os astrônomos terão a sua disposição instalações de pesquisa de vanguarda graças ao apoio de 16 países, a maioria europeus, através do ESO. A sede central deste organismo (que inclui o centro científico, técnico e administrativo da organização), encontra-se em Garching, próximo a Munich (Alemanha), mas conta com outra em Santiago do Chile, e telescópios em três centros de observação no deserto chileno de Atacama: o observatório de La Silla, o Very Large Telescope (Telescópio óptico terrestre mais avançado do mundo) e o telescópio submilimétrico APEX.

Além desta tecnologia, ESO está trabalhando no desenho de um telescópio de 40m, o E-ELT (European Extremely Large Telescope), que trabalhará nas gamas óptica e infravermelha próxima. Este último telescópio será a maior janela através da qual poderemos observar o céu.

Dentre estas contribuições européias destaca-se, por exemplo, o investimento em infra-estruturas da Espana, que se encarregou da fabricação de 25 antenas de aço, bem como a equipe de produção de energia, o que para Xavier Barcons foi “uma dor de cabeça” e um assunto vital em um complexo localizado a 5.000 metros de altura. Os amplificadores de baixo ruído encontrados no interior de cada telescópio também foram fabricados na Espanha.

900 propostas de pesquisa

O maior observatório de pesquisa astronômica do planeta despertou um grande interesse, ao ponto de que astrônomos de todo o mundo apresentaram mais de 900 propostas a serem realizadas na primeira fase de operações nos próximos 6 meses. Considerando os critérios de excelência científica, somente foram selecionadas uma centena.