Folha de São Paulo, 19 de Novembro de 2005

Mega-observatório captura raio cósmico CÁSSIO LEITE VIEIRA
COLABORAÇÃO PARA A FOLHA

Nesta semana, o Observatório Pierre Auger, a maior instalação da Terra para o estudo de raios cósmicos ultra-energéticos, divulgou e discutiu seus primeiros dados científicos. O principal objetivo desse imenso laboratório terrestre, que se estende por milhares de quilômetros quadrados nos pampas argentinos, é desvendar a natureza e a origem das partículas de maior energia do universo.
Raios cósmicos são núcleos atômicos que penetram a atmosfera terrestre e, a dezenas de quilômetros acima do solo, chocam-se com átomos que formam o ar. Essa trombada causa um tipo de reação em cadeia cujo resultado é uma "chuveirada", que viaja rumo ao chão quase à velocidade da luz (300 mil km/s) e pode chegar lá contendo bilhões de partículas. Esse chuveiro aéreo pode cair sobre dezenas ou centenas de quilômetros quadrados no solo. O nome do projeto, por sinal, é uma homenagem ao físico francês Pierre Auger (1899-1993), descobridor desse fenômeno.
Neste momento, o leitor está sendo bombardeado por esses invasores espaciais, que penetram, sem causar danos, seu corpo na taxa de dezenas por segundo. Não adianta se proteger: algumas dessas partículas atravessariam incólumes camadas com trilhões de quilômetros de chumbo.
As partículas que desencadeiam a chuveirada lá no topo da atmosfera podem ser divididas em três categorias, segundo a energia que carregam. Os pouco energéticos vêm do Sol. Já é consenso que as que chegam lá em cima com energias moderadas são aceleradas pela explosão de estrelas no final da vida (as supernovas).

De onde?
Os ultra-energéticos, porém, são um mistério. De onde viriam? Que tipo de mecanismo cósmico estaria imprimindo brutal energia a esses núcleos, fazendo-os atingir 99,9999999999999999999999% da velocidade da luz? "Essas duas questões estão entre os dez enigmas mais importantes da ciência deste século", diz Ronald Shellard, físico do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro, e adepto de primeira hora do projeto.
Para se ter uma idéia, um núcleo ultra-energético chamado zévatron pode carregar a mesma energia que uma bola de tênis sacada com entusiasmo por Guga nos seus bons tempos. Nada mal para algo bilhões e bilhões de vezes menor que um grão de areia. Se um zévatron pesasse um miligrama, seu impacto contra a Terra seria equivalente ao de um asteróide com a massa do monte Everest, viajando a 200 mil km/h.
Quanto mais energéticos, mais raros são os raios cósmicos. Os zévatrons caem na Terra em um fluxo decepcionante: um por quilômetro quadrado por ano ou, em alguns casos, por século. Para driblar esse inconveniente, a saída foi espalhar detectores pela maior área possível. No caso do Auger, 3.000 quilômetros quadrados, ou seja, três vezes o município do Rio de Janeiro.
Nesta semana, o Auger também comemorou a instalação de seu milésimo detector. Ao todo, essa malha terá 1.600 mil deles, separados uns dos outros por 1,5 km. Cada detector é formado por um tanque plástico (3,5 m de diâmetro e 1,5 m de altura), contendo 12 toneladas de água ultrapura, para evitar o crescimento de bactérias que a turvem.

Ultravioleta
Ao atravessar essa água, as partículas emitem uma luz invisível (ultravioleta), captada por três sensores. Imediatamente, um sinal é enviado, por telefonia celular, para o centro de análise de dados. Cada tanque tem ainda um GPS (sistema de posicionamento global) que funciona como um relógio ultrapreciso, indicando, em bilionésimos de segundo, o tempo que o chuveiro aéreo levou para "aterrissar". Toda essa eletrônica é alimentada por uma bateria e um painel solar.
Quatro "olhos", posicionados nas extremidades da rede de detectores, investigam o céu em noites claras, mas sem luar intenso. Eles buscam a luz emitida pelas moléculas de nitrogênio do ar que interagem com as partículas do chuveiro. Cada olho contém seis telescópios, formados por uma colméia de espelhos que capta essa radiação tênue e a joga sobre 440 sensores para ser amplificada. "Esse equipamento é capaz de detectar uma lâmpada de quatro watts, como aquelas de árvores de Natal, a 15 km de distância", compara Carlos Ourivio Escobar, físico da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) (SP) e coordenador do Auger no Brasil, onde há oito instituições participantes.
Os resultados apresentados agora pelo Auger equivalem a apenas três meses de funcionamento dessa megaestrutura híbrida (tanques mais telescópios). E ainda não permitem apontar a direção do céu da qual chegam os ultra-energéticos. "São resultados ainda muitos modestos. Precisamos de mais dados", justifica o físico norte-americano James Cronin, Nobel de 1980 e um dos idealizadores do projeto, juntamente com o escocês Alan Watson. "É fundamental construir um observatório similar no hemisfério Norte", diz o físico da Universidade de Chicago. Cronin refere-se ao "gêmeo" do Auger, que começará a ser construído no Estado do Colorado (Estados Unidos) e investigará o céu setentrional.

Esquisitices
Na manhã de 7 de agosto de 1962, o físico John Linsley (1925-2002) capturou o primeiro zévatron da história. Desde então, os teóricos tentam explicar que mecanismos estariam acelerando os ultra-energéticos. A lista é longa: defeitos topológicos (volumes de espaço que "esqueceram" de explodir depois do Big Bang); estrelas de nêutrons dotadas de campos magnéticos milhões de vezes mais intensos que o terrestre; colisão de galáxias; buracos negros hipermaciços; partículas ainda desconhecidas cujos nomes lembram os vilões de filmes japoneses (críptons, vórtons e wimpzillas). Perguntado sobre qual opção o surpreenderia mais, Cronin não hesita: "Os defeitos topológicos, pois é a hipótese que mais se parece com ficção científica".
O Auger já tem três candidatos a zévatron. "Infelizmente, o que nos pareceu mais energético caiu meio fora da rede de detectores", explica o francês Antoine Letessier-Selvon, responsável pela análise dos dados.


Ciência muda a cara da pequena Malargüe, cidade ao pés dos Andes COLABORAÇÃO PARA A FOLHA

O Auger reúne 16 países e congrega 250 doutores em física e outros cem engenheiros especializados. Obviamente, projeto de tamanho porte foi disputado a unha por vários países. Brasil e Argentina se juntaram para defender que o laboratório viesse para a simpática e pequena Malargüe, aos pés da cordilheira dos Andes.
Porém, na reta final, a África do Sul estava forte. Na reunião em que seria dado o veredicto final, Shellard fez uma pergunta capciosa aos sul-africanos: caso o Auger fosse instalado lá, a qual distância ficava a cerveja gelada mais próxima? Resposta: cerca de 50 km. "Parece que consegui convencer o restante da turma a votar na Argentina", brinca ele. Em Malargüe, bebe-se uma cerveja gelada do outro lado da rua.

Impacto
Por enquanto, a origem dos raios cósmicos ultra-energéticos continua misteriosa. Mas outro resultado do Observatório Pierre Auger salta aos olhos: o seu impacto social e econômico sobre a hospitaleira Malargüe.
Com 26 mil habitantes, essa cidade, com clima seco, chão de pedra, dias quentes e noites que pedem cobertores, viu seu dia-a-dia transformado nos últimos dez anos, quando o Auger chegou lá. Paul Mantsch, pesquisador do Fermilab (Estados Unidos) e um "faz-tudo" do projeto, explica que a relação do observatório com a população de Malargüe tem sido "excepcionalmente boa".
O sentimento é mútuo, dá a entender Raúl Rodríguez, prefeito da cidade, que ocupa 42 mil quilômetros quadrados da Província de Mendoza, no oeste argentino. Nos últimos anos, o Auger virou atração turística. "Tínhamos o produto neve e natureza. Agora, temos também o produto ciência", explica ele, numa linguagem de administrador. A razão é que muitos dos turistas que chegam, entre junho e julho, ao aeroporto de Malargüe, rumo a Las Leñas (famosa estação de esqui a cerca de uma hora e meio de carro da cidade), acabam curiosos em conhecer o quartel-general do observatório, cuja arquitetura moderna e de extremo bom gosto se destaca na principal avenida da cidade. Segundo Mantsch, de 500 a 600 pessoas por ano passam pelo Centro de Visitação do Auger, onde assistem a palestras e a filmes de divulgação.
Trabalho semelhante de divulgação é feito com os estudantes locais. Quando os 20 alunos do quarto ano da Escola Rufino Ortega 1/559 são perguntados sobre quem vai ser cientista quando crescer, a resposta impressiona: 17 deles levantam a mão. Fedra, 9, diz que a sede do Auger "é muito linda por dentro". E de onde viriam os raios cósmicos? Matías, 10, antecipa-se ansiosamente aos colegas: "Eles vêm do espaço".
De uma hora para outra, comerciantes e principalmente garçons passaram a ter de lidar com pessoas cujo idioma espanhol é quase nulo. Não é raro ouvir três idiomas simultaneamente numa mesa de restaurante. Para lidar com isso, o próprio Auger ajudou a construir uma escola de inglês (hoje, com 500 alunos) para a cidade. Donos de hotéis ouvidos pela reportagem são unânimes: os negócios melhoraram muito na última década.
O prefeito destaca, entre vários convênios internacionais pós-Auger, aquele com a Universidade de Michigan (Estados Unidos), o que já permitiu enviar três malargüinos para estudar engenharia eletromecânica e ambiental. "Com o número de cientistas que freqüentam nossa cidade, já pensamos em abrir nossa própria universidade", revela Rodríguez. No momento, a mais próxima fica em San Rafael, a 200 km dali.

Feira de ciências
Sábado passado, o galpão onde os tanques-detectores do Auger são montados abrigou uma feira de ciências de escolas locais. Os temas abordados eram variados: de ecologia e células-tronco a astronomia e reciclagem de metais. Pamela Arroyo, 15, e Yesica Castillo, idem, alunas do primeiro ano do ensino médio do Instituto Secundário Malargüe, apresentaram uma miniatura perfeita (e que funciona a eletricidade) de moenda para o sulfato de cálcio, substância abundante, segundo o orgulhoso professor que as acompanha, no solo da região.
Explicam, bem ensaiadas, as vantagens do uso desse pó branco como fertilizante agrícola. E os benefícios do Auger? "Trouxe desenvolvimento cultural para a cidade", opina uma delas. Gostariam de ser cientistas? A resposta vem em uníssono, como se ambas fizessem parte de um jogral estudantil: "Seria um sonho". (CLV)