LIP | 12 Agosto, 2024

"O LIP, membro fundador da Colaboração SWGO, foi responsável por diferentes parâmetros relacionados com o Observatório que, agora se sabe, irá ficar no Chile"

Numa reunião no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro, Brasil, cientistas do Projeto SWGO, cujo objetivo é observar as fontes de raios gama de alta energia no Universo, anunciaram que o Parque Astronómico de Atacama (PAA), no Chile, foi selecionado para acolher o Observatório.

A 31 de julho de 2024, o Comité de Direção do Observatório de Raios Gama de Campo Amplo do Sul (SWGO) decidiu iniciar negociações para sediar o mesmo no Chile.

O projeto SWGO é uma iniciativa para construir o próximo Observatório, em solo, com grande campo de visão e projetado para a detecção de raios gama da mais alta energia. O SWGO consistirá numa rede de tanques de água especialmente projetados e equipados com a tecnologia mais avançada para detectar partículas originárias da interação da radiação de fotões da mais alta energia do Espaço com a atmosfera terrestre.

Espera-se que a construção dos detetores do SWGO no local escolhido inicie já em 2026. Quando o Observatório estiver operacional, o SWGO será a primeira instalação deste tipo a mapear o céu no Hemisfério Sul. Terá uma precisão sem precedentes e uma sensibilidade superior à dos instrumentos atuais, fornecendo novas perspectivas sobre alguns dos eventos mais extremos e violentos do Universo.

O projeto SWGO planeia iniciar as observações de raios gama antes do final da década. O custo estimado da construção do Observatório é de aproximadamente 60 milhões de dólares, sendo o financiamento para o seu desenvolvimento proveniente das agências de ciência dos países participantes.

O Comité de Direção do SWGO é composto por representantes dos países membros Argentina, Brasil, Chile, China, Croácia, República Tcheca, França, Alemanha, Itália, México, Peru, Portugal, Coreia do Sul, Reino Unido e Estados Unidos. Após mais de três anos de ponderação e extensos estudos sobre os vários locais candidatos na Argentina, Chile e Peru, cobrindo as condições ambientais e culturais, bem como simulações do desempenho científico e avaliação dos custos e riscos de construção e operações, o Comité decidiu iniciar negociações com o Chile para acolherem o observatório.

O SWGO ficará localizado em Pampa La Bola, no Parque Astronómico de Atacama (PAA), que administra uma concessão de terreno de 360 km² para a Agência Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento do Chile, perto da cidade de San Pedro de Atacama, na região de Antofagasta. Situado num extenso planalto no topo dos Andes, a uma altitude de 4.770 metros, as proximidades do local abrigam vários observatórios e instalações, entre os quais o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Esta localização oferece excelentes condições para a operação do SWGO.

Jim Hinton, porta-voz do SWGO, que presidiu a escolha do local, afirma: “tínhamos três locais fantásticos na nossa lista e esta foi uma escolha muito difícil. Representa um grande avanço para a colaboração. Estou profundamente grato aos representantes e autoridades dos países candidatos pelos enormes esforços feitos em nosso prol”.

“Estamos felizes em acolher o SWGO, uma grande infraestrutura de pesquisa que oferece a oportunidade de fortalecer no nosso país e continente a atual crescente área da ciência, que é a física de astropartículas; a comunidade científica da nossa região, especialmente as novas gerações, trabalhará ao mais alto nível em colaboração com os melhores especialistas da área em todo o mundo”, comenta Claudio Dib, representante do Chile no SWGO. Para Cesar Ocampo, diretor do PAA, “acolher o SWGO está perfeitamente inserido no mandato do Parque Astronómico de Atacama ao apoiar o desenvolvimento da astronomia, de forma sustentável e consciente com a comunidade local”.

Finda a fase de pesquisa e desenvolvimento, a decisão do local para o Observatório é um marco no caminho para a construção do projeto SWGO.

O SWGO estudará raios gama do espaço sideral, que são emitidos pelos objetos e fenómenos mais violentos e poderosos do Universo, como buracos negros e estrelas de neutrões, explosões de raios gama e supernovas. Embora este tipo de radiação não chegue à superfície da Terra, os detectores do SWGO capturarão as partículas secundárias produzidas quando os raios gama interagem com a atmosfera terrestre. Ao entrarem nos tanques de água que compõem a rede do SWGO, essas partículas secundárias produzem uma característica radiação azul Cherenkov devido à sua interação com a água, que, por sua vez, é detectada por sensores fotográficos instalados dentro dos tanques. Ao registar essas cascatas de partículas secundárias com muitas unidades de deteção simultaneamente, cada raio gama individual pode ser rastreado até à sua fonte cósmica, permitindo-nos criar um mapa do céu. O SWGO proporcionará uma visão única do vasto céu do Hemisfério Sul nesses raios gama de alta energia, complementando outros observatórios, como o Observatório de Água Cherenkov de Grande Altitude (HAWC), o Conjunto de Telescópios Cherenkov (CTA) e o Grande Observatório de Chuvas de Raios Cósmicos de Grande Altitude (LHAASO).

A seleção do local do SWGO foi levada a cabo como uma importante fase do período de pesquisa e desenvolvimento do projeto, tendo sido selecionado o Parque Astronómico de Atacama no Chile como o local principal para o planeamento e negociações do SWGO, e Imata, no Peru, como o local alternativo. Mais de 200 cientistas de mais de 90 instituições de pesquisa participaram na colaboração SWGO e contribuíram para a seleção da sede do Observatório. O projeto almeja ter uma política de dados abertos por forma a beneficiar uma comunidade mais ampla da astrofísica.

O Laboratório de Instrumentação e Física de Partículas (LIP) é membro fundador da Colaboração SWGO e tem assumido responsabilidades importantes em diferentes linhas de atividades. 

O LIP participou ativamente: na definição dos objectivos científicos do Observatório; no desenvolvimento dos Detectores a serem instalados; no desenvolvimento de novos métodos de análise que vão nomeadamente permitir a identificação dos fotões de alta energia (os raios gamma) no meio de um enorme ruído de fundo provocado pelos raios cósmicos carregados, utilizando técnicas inovadoras e de custos reduzidos. 

Realce-se ainda a estreita colaboração do LIP com o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) do Rio de Janeiro no desenho e construção industrial dos protótipos dos detectores propostos.

Concepção artística da rede SWGO, mostrando uma visão detalhada dos detectores de água Cherenkov individuais.
Créditos da imagem: Richard White, MPIK.

Vista do local escolhido em Pampa La Bola para acolher o SWGO. O mesmo está inserido no Parque Astronómico de Atacama, na região de Antofagasta, Chile, a uma altitude de 4.770 m.
Créditos da imagem: Cesar Ocampo, AAP.