Observatório Nacional conecta o Brasil à busca global por matéria escura

O Observatório Nacional (ON/MCTI), por meio do Observatório Magnético de Vassouras, passou a integrar oficialmente a Rede Global de Magnetômetros Ópticos para Pesquisas de Física Exótica (GNOME, na sigla em inglês) — um esforço internacional voltado à detecção de matéria escura, um dos maiores enigmas da física contemporânea.

O sistema brasileiro – o único da América do Sul –  já está ativo e enviando dados em tempo real para o grupo internacional do experimento GNOME, conforme pode ser acompanhado no site oficial da colaboração. Com isso, o ON se junta a instituições da Alemanha, Sérvia, Polônia, Israel, Coreia do Sul, China, Austrália e Estados Unidos na tentativa de desvendar esse componente invisível do cosmos.

Mapa do Experimento GNOME

Embora o equipamento ainda esteja passando por ajustes finos em subsistemas como controle de temperatura e travamento de laser, os sinais obtidos até o momento estão dentro do comportamento esperado, indicando que o sistema brasileiro já está operando normalmente.

Dados da estação brasileira

O que é o GNOME?

O GNOME (Global Network of Optical Magnetometers for Exotic physics searches) é uma colaboração científica que utiliza magnetômetros ópticos ultra-sensíveis, distribuídos globalmente, para detectar variações sutis nos campos magnéticos locais. Essas variações podem ser causadas por eventos físicos exóticos, como a passagem de partículas de matéria escura por nosso planeta.

A rede opera de forma sincronizada: cada laboratório envia seus dados continuamente para um centro de análise global, onde os cientistas buscam por correlações simultâneas entre os sinais, o que pode indicar um fenômeno de origem cósmica ainda não compreendido.

O mistério da matéria escura

Conforme destaca o diretor do Observatório Nacional e pesquisador em Astronomia, Dr. Jailson Souza de Alcaniz, estima-se que cerca de 95% do conteúdo do universo seja composto por componentes de matéria e energia que não conseguimos ver diretamente. Essas componentes são a matéria e energia escuras, responsável por aproximadamente 30% e 65% da composição do Universo, respectivamente. O adjetivo “escura” significa que tais componentes não emitem, refletem ou absorvem luz, o que a torna invisível para telescópios e sensores ópticos convencionais.

Apesar disso, a presença dessas componentes é detectável pelos efeitos gravitacionais que exercem sobre a matéria visível, como estrelas e galáxias. No caso específico da matéria escura, que se aglomera nas grandes distribuições de matéria no universo, os cientistas acreditam que ela seja formada por partículas subatômicas ainda não identificadas.

"Detectar diretamente essas partículas é um dos grande desafios do século XXI na física de partículas e na cosmologia, e o experimento GNOME é uma das frentes mais inovadoras nessa busca", pontua Jailson.

Participação do ON em iniciativa global

Conforme destacou o pesquisador do ON, Dr. André Wiermann, um dos responsáveis pela integração do Brasil ao experimento GNOME, a inclusão do ON na iniciativa foi desafiadora, sobretudo do ponto de vista estrutural. Isso porque o experimento deve ser instalado em um local protegido contra intempéries, isento de vibrações e de variações térmicas extremas, e livre de intervenções humanas frequentes ou de interferências eletromagnéticas relevantes, como aquelas geradas por máquinas elétricas e redes de distribuição de energia. Além disso, os equipamentos que compõem o experimento também requerem alimentação elétrica de qualidade, além de conexão permanente com a rede GNOME, via Internet.

Nesse sentido, o Observatório Magnético de Vassouras configura-se como um local ideal, capaz de oferecer toda essa infraestrutura necessária para a instalação do experimento.

“Adicionalmente, é imprescindível uma supervisão técnica contínua para garantir a operação estável do sistema, incluindo eventuais ações de manutenção e ajustes. O Laboratório de Desenvolvimento de Sensores Magnéticos (LDSM/ON), especializado em instrumentação científica, em cooperação com a equipe técnica de Vassouras, supre plenamente essa necessidade de suporte técnico ao experimento”, destacou.

Ainda segundo Wiermann, a cooperação do ON aproxima o país do projeto, criando um incentivo adicional à participação de pesquisadores interessados.

“Os dados do experimento estarão disponíveis para pesquisadores, estudantes e pós-doutorandos que desejarem analisá-los, contribuindo para a busca da confirmação experimental de uma das principais hipóteses sobre partículas de matéria escura — os axions”, concluiu.