SECOM APRESENTA: Projeto BINGO

Neste episódio do SECOM Apresenta o INPE , apresentaremos o Projeto BINGO, com o servidor Carlos Alexandre Wuensche. O pesquisador Carlos Alexandre trabalha na Divisão de Astrofísica, deste Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, unidade de pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. (Descrição postagem)

O BINGO é um acrônimo, de Baryon Acoustic Oscillations from Integrated Neutral Gas Observations, E de Integrated, N de Neutral, G de Gas e R de Observations. Traduzido para o português é, Observações de Oscilações Acústicas de Bárions com Gás Neutro Integrado. O nome é meio complicado, mas o que os pesquisadores fazem na verdade, é procurar uma assinatura, lá nos primeiros momentos do Universo, umas oscilações que se encontram na distribuição de matéria. O gás neutro mencionado é o hidrogênio, o elemento mais abundante do Universo, e que é usado como traçador de matéria. Então quando  se procura alguma evidência de distribuição de matéria no Universo, o primeiro elemento que os pesquisadores observam é o hidrogênio, pois ele é o mais abundante e o mais antigo, sendo a origem de todos os outros elementos.  O BINGO procura observar essas oscilações para tentar explicar um problema, que é talvez o problema mais importante da física e da cosmologia atualmente: por que a expansão do Universo está acelerada? Sabemos desde 1929 que o Universo está em expansão, isso foi observado por Edwin Hubble. Em 1998 foi feita a descoberta de que além de expandindo, essa expansão está acelerada. O BINGO é o único instrumento no mundo neste momento, e está olhando esse pedaço do Universo, esse volume do Universo. É o único instrumento da sua classe que está tentando fazer as medidas de oscilações de bárions, na faixa de rádio, para detectar essa expansão acelerada. Então o BINGO é um radiotelescópio, um telescópio que coleta ondas de rádio ao invés de coletar luz. Estamos acostumados a ver um telescópio óptico que tem um sensor como o de uma câmera, o CCD. Ele é igual uma câmera de filmagem, só que muito mais sensível, e coleta fótons que são partículas de luz visível.  É possível observar ondas de rádio com a mesma instrumentação que vocês veem em uma antena parabólica, só que a do BINGO é muito maior e o instrumento é muito mais sensível, mas ele funciona da mesma maneira, coleta ondas de rádio. A antena parabólica pega o sinal do satélite e o radiotelescópio pega dos confins do Universo.

O INPE está construindo uma boa parte desse radiotelescópio na Divisão de Astrofísica, dentro desse projeto em parceria com a Inglaterra. Os servidores projetaram as antenas e estão construindo os receptores do BINGO. As antenas foram construídas em empresas de São José dos Campos e São Paulo. O INPE projeta e qualifica a empresa, esta desenvolve o produto e depois são realizados os testes. Ou seja, o coração do projeto, o coração do radiotelescópio é realizado pelo Instituto.

O que são oscilações acústicas de bárions? Podemos pensar no seguinte: o objetivo é medir a distribuição de hidrogênio, vamos estudar como o hidrogênio se agrupa no Universo em atos diferentes, lá no começo, quando o Universo era bem jovem. Conseguiremos identificar variações nessa distribuição de matéria, que basicamente era só hidrogênio, lá no começo, a partir de como a temperatura da radiação estava esquentando ou esfriando, se ela estivesse muito perto dos bárions ela estava mais quente, se ela estivesse muito longe ela estava mais fria, se o hidrogênio comprimia a radiação e ela esquentava, se ele relaxava a radiação esfriava, então funcionava como uma sanfoninha mesmo. E quando a radiação e o hidrogênio se desacoplaram, eles pararam de ficar nessa brincadeira de sanfona, a matéria guardou essa informação quando o hidrogênio e a radiação se separaram. A região que estava na sanfona fechada ficou fechada e a região que estava na sanfona aberta ficou aberta, e isso se propaga até hoje. Então as oscilações de bárions são essas oscilações, sanfona fechada e sanfona aberta, o hidrogênio concentrando ou expandindo, e tem um tamanho bem característico dessa oscilação, quando ela fecha e quando ela abre, e o que os pesquisadores procuram é identificar esse tamanho de oscilação da distribuição de hidrogênio. Isso já foi encontrado na distribuição de galáxias no Universo, que são constituídas de hidrogênio, mais estrelas, mais outros elementos. As oscilações de bárions foram medidas há cerca de 17 anos com as galáxias, mas esse sinal nunca foi encontrado em rádio. Espera-se que o BINGO seja o primeiro instrumento do mundo a medir as oscilações acústicas de bárions em rádio, então pode-se identificar essas oscilações, nessa sanfona de hidrogênio, no pedaço de Universo que se pretende estudar.

E quais são as aplicações do projeto? A radioastronomia está muito ligada com telecomunicações, com ondas de rádio, com radares, com transmissão de informação via rádio, radioastronomia, etc. No INPE são feitos receptores de qualidade. Compramos  os componentes e realizamos a montagem para  que se tenha o melhor desempenho, já que não há produção brasileira desses receptores. A técnica de procurar sinais de rádio que são interferência para o telescópio pode ajudar, por exemplo, a ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) a identificar rádios clandestinas.

Outra aplicação é o monitoramento ambiental. O mesmo radar que monitora a Amazônia usa os sensores que os pesquisadores do INPE usam para estudar o céu.  Ou seja, sensores muito bons para olhar para o céu podem ser colocados em um satélite para olhar para baixo, para mapear a Amazônia. O instrumento é o mesmo, só que um olha para cima e outro olha para baixo. O Dr. Carlos Alexandre destaca que as instituições de pesquisa de modo geral, boas universidades, bons centros de pesquisa, têm a missão de não só desenvolver o conhecimento, mas de voltar esse conhecimento para a sociedade.

“Quando a gente contrata uma empresa no Brasil, ao invés de comprar o produto inteiro fora, uma empresa que não sabe fazer alguma coisa que a gente precisa, a gente treina a empresa. Porque a gente sabe o que é necessário para ela fazer, ela aprende a fazer, a gente acompanha, ajuda na construção, aprende algumas coisas. E aí essa empresa se qualifica, a gente tem um produto comprado no Brasil, com boa qualidade, isso gera emprego, gera conhecimento e garante que esses recursos que o governo federal poderia usar, federal no caso do INPE, mas estadual no caso das fundações, que o dinheiro governamental, federal, estadual, ao invés de ir para fora, você comprar uma coisa pronta fora, você aprende a desenvolver aqui.”

O pesquisador Carlos Alexandre trabalha no INPE há mais de 30 anos, e finaliza enfatizando que o INPE tem muito a ensinar aos outros.