SANTA CRUZ DE TENERIFE 1 out. (EUROPA PRESS) -
A colaboração LST do Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) inaugurará no próximo dia 15 de outubro os quatro grandes telescópios que farão parte da futura rede CTAO-Norte, no Observatório do Roque de los Muchachos, em La Palma.
O evento representa um novo marco na construção do que será o maior e mais potente observatório de astronomia de raios gama do mundo e marca a conclusão da construção dos Large-Sized Telescopes (LST) previstos para este local.
O Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC), órgão vinculado ao Ministério da Ciência, Inovação e Universidades, participa do projeto por meio do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC) e do Instituto de Ciências Espaciais (ICE-CSIC).
Os quatro LST foram projetados para estudar alguns dos fenômenos mais extremos e energéticos do Universo e ajudar a responder algumas das grandes questões que a astrofísica ainda levanta, segundo um comunicado do CSIC.
“Um dos principais objetivos dos LSTs é estudar os pulsares, estrelas de nêutrons que abrigam alguns dos campos magnéticos mais potentes do Universo e atuam como aceleradores naturais de partículas”, explica Rubén López-Coto, pesquisador do IAA-CSIC e membro do Comitê Executivo da Colaboração LST.
Nesse sentido, ele indica que, embora os raios cósmicos sejam conhecidos há mais de um século, ainda não se sabe “como eles atingem energias tão elevadas, e os Large-Sized Telescopes ajudarão a desvendar esse mistério”.
Os LST constituem um dos três tipos de telescópios que farão parte do CTAO e foram projetados para detectar raios gama de menor energia.
Para isso, eles aproveitam um fenômeno que ocorre quando esses raios atingem a atmosfera terrestre: geram uma luz fraca, conhecida como luz de Cherenkov.
Os grandes espelhos dos LST permitem captar esse sinal e convertê-lo em informações sobre os objetos e fenômenos que o geraram.
O primeiro dos quatro telescópios, o LST-1, foi inaugurado em 2018 e, desde então, vem passando por uma fase de ajuste e testes científicos.
Agora, com a incorporação dos outros três telescópios, o subconjunto de LSTs do CTAO-Norte está completo.
Nos próximos anos, esses telescópios serão integrados aos Medium-Sized Telescopes (MST) previstos para La Palma, o que ampliará as capacidades da futura rede.
UMA OPORTUNIDADE PARA A CIÊNCIA ESPANHOLA
O CTAO contará com mais de 60 telescópios distribuídos em dois locais: o CTAO-Norte, no Observatório do Roque de los Muchachos, em La Palma (Espanha), e o CTAO-Sul, no deserto de Atacama (Chile).
A importante participação de instituições espanholas no projeto — que contribuem com quase um terço dos recursos para a construção dos LST —, juntamente com a localização do CTAO-Norte em território nacional, permite que a comunidade científica espanhola desfrute de um acesso privilegiado ao tempo de observação do CTAO.
VANTAGEM COMPETITIVA
Iván Agudo, pesquisador do CSIC no IAA, destaca que “esse acesso privilegiado à melhor instalação do gênero em nível mundial representa uma enorme vantagem competitiva para atrair e reter talentos científicos — tanto jovens quanto experientes — dispostos a desenvolver projetos de longo prazo”.
No âmbito da participação espanhola, o Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC) coordena o desenvolvimento do software de análise de dados dos LST. Esse sistema transforma os sinais elétricos captados pelos telescópios em produtos de alto nível e dados compreensíveis para a comunidade científica.
Um dos principais desafios é separar o sinal fraco produzido pelos raios gama do ruído gerado por outras partículas que chegam aos telescópios.
Para melhorar a detecção e a discriminação desses sinais, a equipe do IAA-CSIC incorporou técnicas de Inteligência Artificial, entre elas redes neurais convolucionais, que permitem processar e classificar os dados de forma mais rápida e eficiente.
“Embora as técnicas de aprendizado de máquina já sejam utilizadas há anos nos telescópios Cherenkov, sua evolução recente tem sido exponencial. A incorporação dessas novas técnicas de IA permitirá superar alguns dos limites atuais e explorar novas possibilidades científicas com o CTAO”, destaca Cristian Pozo, pesquisador de pré-doutorado do grupo VHEGA (grupo de astrofísica de altíssimas energias) do IAA-CSIC.
Todo esse trabalho permitirá extrair dos dados obtidos pelos LST as informações necessárias para estudar algumas das grandes incógnitas sobre a origem das partículas mais energéticas da nossa galáxia.
Entre elas está determinar quais objetos cósmicos são capazes de acelerar partículas, como os prótons, até atingirem as energias mais elevadas observadas na Via Láctea, uma das linhas de pesquisa da pesquisadora pré-doutoral do IAA-CSIC, Marine Pihet.
“É realmente emocionante poder participar de um projeto dessas características desde o início e acompanhá-lo desde as fases de projeto e construção até sua entrada em operação e futuro funcionamento”, afirma Pihet.
Por sua vez, o Instituto de Ciências Espaciais (ICE-CSIC) faz parte do CTAO desde sua criação, em 2007, e tem contribuído tanto na definição de seus objetivos e prioridades científicas quanto no desenvolvimento de ferramentas e infraestrutura para sua operação.
REQUISITOS CIENTÍFICOS
“Um dos aspectos mais notáveis de nossa participação foi a definição dos requisitos científicos e do Key Science Program (KSP), que posteriormente foi transferido para o CTAO”, afirma Diego F. Torres, pesquisador da Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), do ICE-CSIC e do Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), que atuou como primeiro Coordenador de Física entre 2007 e 2014.
Esse trabalho contribuiu para estabelecer as principais prioridades científicas do observatório.
No que diz respeito ao desenvolvimento do CTAO, o ICE-CSIC contribuiu enormemente para a gestão da infraestrutura de TI do centro de dados no local, liderada pela pesquisadora Daniela Hadasch.
Essa infraestrutura, necessária para a operação do telescópio, permite seu controle e direcionamento, o processamento e o armazenamento dos sinais elétricos captados durante as observações e o monitoramento contínuo dos diversos subsistemas.
Além disso, o centro de dados atende atualmente a mais de 300 usuários, que utilizam seus recursos de informática para realizar análises científicas dos dados.
O ICE-CSIC também coordenou a integração dos diversos subsistemas com o centro de dados e a preparação da infraestrutura para a incorporação de futuros telescópios.
“Isso envolveu tanto trabalho no local, em La Palma, quanto coordenação com diversos parceiros industriais. Atualmente, além da gestão do centro de dados no local, coordenamos sua conexão com os centros de dados remotos da CTAO Norte: o Port d'Informació Científica (PIC) na Espanha, o Centro Suíço de Computação Científica (CSCS) e o Centro Nacional de Análise de Fotogrametria (CNAF) da Itália”, afirma Daniela Hadasch.
A inauguração dos quatro LST marcará o fim de sua construção, mas não o fim do trabalho da Colaboração LST.
A partir de então, terá início uma fase exaustiva de comissionamento e verificação dos telescópios, que deverão demonstrar seu funcionamento correto antes de serem formalmente aceitos pela Organização Central da CTAO (CTAO ERIC) para se incorporarem à operação científica do observatório.
O LST-1 será o primeiro a concluir esse processo e está previsto que seja aceito em 2027, dando início às primeiras observações da chamada “ciência inicial” do CTAO.
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