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O HAWC fica em um dos pontos mais altos do México, a 4,1 mil metros de
altitude
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No vulcão
Sierra Negra, no México, 300 tanques de água têm uma missão: "caçar"
os chamados "mensageiros do espaço", para descobrir seu ponto de
origem.
Mensageiros
do espaço são, na verdade, raios cósmicos, descobertos em 1912 pelo físico
austríaco Victor Hess. Receberam esse apelido porque levam informações das
partes distantes do espaço a bilhões de anos-luz. E, desde o descobrimento
desses raios, ninguém conseguiu determinar de onde eles vieram.
Os
tanques fazem parte do Observatório de Raios-Gama HAWC que está funcionando há
pouco mais de um ano na elevação mais alta do México. Cada um com 7,3 metros de
diâmetro e 4,5 metros de altura, os tanques estão em uma área de 20 mil metros
quadrados a uma altitude de 4,1 mil metros.
"Os
raios cósmicos têm um papel muito importante na quantidade de energia que
existe em nossa galáxia. Nos dão informações sobre como as estrelas maiores
morrem", disse o professor-associado Ignacio Taboada, do
Instituto de Tecnologia da Georgia, nos Estados Unidos, e coordenador científico
do projeto.
Estudar
estes raios para descobrir sua trajetória, massa, energia e, acima de tudo, sua
origem, vai ajudar os astrônomos a entender melhor o Universo, sua estrutura,
composição e processos.
Os raios
cósmicos são partículas subatômicas que chegam de todas as partes e têm uma
radiação muito alta. E é muito difícil estudá-los justamente porque eles chegam
de todas as partes: é complicado traçar sua trajetória.
A
atmosfera da Terra nos protege desses raios e os torna praticamente
inofensivos. Mas aprender a nos proteger deles é fundamental para uma futura
viagem tripulada à Marte, por exemplo.
"É
importante entendê-los porque são eles que limitam a quantidade de tempo que
(os humanos) podem passar no espaço", disse Taboada.
Aliado
A ciência
conta com aliados no espaço: os raios-gama, que também são subpartículas de luz
com 1 bilhão de vezes mais energia que a da luz visível.
"Há
teorias que indicam que, se uma fonte produz raios cósmicos, também deve
produzir raios-gama simultaneamente", explicou Taboada. Sendo assim,
afirmou, buscar a fonte de raios-gama, a princípio, possibilita a busca da
fonte dos raios cósmicos.
E é aí
que entram em ação as centenas de tanques com quase 190 mil litros de água em
cada um: eles funcionam como uma câmera que detecta as partículas quando estas
passam através deles.
"Quando
se tem uma partícula de elétron em um tanque de água, ela viaja muito rápido,
quase na velocidade da luz", afirmou Taboada.
Esse
processo é captado pelos sensores óticos presentes nos tanques. E quanto mais
alto estes dispositivos estiverem instalados, maior a quantidade de partículas
de raios-gama que podem ser captadas.
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Os raios cósmicos se chocam contra a atmosfera terrestre e suas
partículas viajam na velocidade da luz
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O Parque
Nacional Pico Orizaba, onde ficam o vulcão e os tanques, não apenas tem as
condições geográficas ideais, mas também as melhores condições econômicas.
"O
México é um país com muitas montanhas de grande altitude com acesso
relativamente fácil. Poderíamos ter ido para o Chile, onde há terrenos mais
elevados, mas o custo de produção também teria sido maior", disse o
cientista venezuelano.
Foram
necessários quatro anos de construção até o laboratório iniciar seu
funcionamento, em abril de 2015.
Desde
então ele já detectou 40 fontes de raios-gama, nove delas nunca vistas antes.
"Ao passar através dos tanques do HAWC, estas partículas produzem um pouco
de luz que nos permite fazer uma fotografia desta cascata atmosférica de
partículas que vai chegando ao solo."
Quando
esta cascata atmosférica passa pelo detector, alguns dos tanques de água verão
a luz antes que outros, o que permite saber qual a sua direção.
"O
crucial em astronomia é poder dizer: 'Lá em cima existe algo, (indo) nesta
direção'. Se não pudermos detectar a direção, não há astronomia", afirmou
Taboada.
Energia
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Maioria das partículas detectadas no México tem a
mesma energia que as produzidas pelo Grande Colisor de Hádrons
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O HAWC
pode detectar os raios cósmicos exatamente da mesma forma.
Estes
detectores estão traçando um mapa de alta energia para determinar a fonte dos
raios cósmicos.
Para se
ter uma ideia da quantidade de energia envolvida, o site Techinsinder explica
que a maioria das partículas detectadas pelo HAWC tem a mesma energia que as
produzidas pelo Grande Colisor de Hádrons, acelerador de partículas gigantesco
que fica na fronteira entre a França e a Suíça.
"Mas
algumas delas podem ser até sete vezes mais energéticas e poderosas do que
qualquer coisa que tenha sido criada na Terra", afirmou Taboada.
Quanto
mais tempo esse detector estiver funcionando, maior será a energia que ele vai
capturar.
E isso é
o que torna o centro HAWC um lugar único: diferente de outros detectores de
raios-gama, que só funcionam na escuridão ou durante a lua nova, esse
observatório funciona 24 horas por dia e todos os dias, o que permite que ele
espie todo o céu ao seu alcance.
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