Astrofísica Italiana Realiza Pesquisa Crucial Sobre Radiação Cósmica de Fundo na Estação Amundsen-Scott

A astrofísica italiana Sofia Fatigoni está conduzindo investigações de importância vital na Estação Amundsen-Scott, focadas no Fundo Cósmico de Micro-ondas (FCM). Esta base científica está estrategicamente localizada no Polo Sul geográfico, um ambiente onde as temperaturas frequentemente despencam para a marca de -50°C, considerando o efeito do resfriamento pelo vento. A estação repousa sobre o Manto de Gelo Antártico, a uma altitude considerável de 2835 metros acima do nível do mar. O nome da base homenageia os exploradores que alcançaram o Polo Sul em 1911 e 1912, marcando um feito histórico.

As condições extremas encontradas neste local — o frio intenso e o isolamento geográfico — são, paradoxalmente, o seu maior trunfo científico. Elas garantem uma poluição atmosférica mínima e uma ausência quase total de umidade. Tal ambiente configura o cenário ideal para observações astrofísicas de precisão. O foco principal do trabalho da Dra. Fatigoni recai sobre o projeto do telescópio conhecido como BICEP Array. O objetivo primordial desta empreitada é a detecção de vestígios de ondas gravitacionais primordiais, que teriam sido impressas no próprio FCM durante os instantes iniciais do universo.

De acordo com os modelos cosmológicos aceitos, estas ondas foram geradas na época da inflação cósmica, nos primeiros momentos após o Big Bang. A confirmação da existência de padrões de polarização B-mode no FCM funcionaria como uma prova experimental direta e robusta da teoria inflacionária. O Fundo Cósmico de Micro-ondas, frequentemente chamado de radiação remanescente, é essencialmente o calor residual do universo, remanescente do período conhecido como “último espalhamento”, que ocorreu cerca de 380 mil anos após o Big Bang. O espectro dessa radiação corresponde notavelmente ao de um corpo negro perfeito, apresentando uma temperatura de 2,725 Kelvin.

O BICEP Array não é um projeto isolado; ele representa a continuidade de uma série de esforços experimentais bem-sucedidos, que incluem o BICEP1 (operando entre 2006 e 2008) e o BICEP2 (ativo de 2010 a 2012). O arranjo atual é composto por quatro telescópios criogênicos. O primeiro desses instrumentos iniciou a coleta de dados em 2019, seguido pelo segundo em 2022. A missão destes equipamentos é medir a polarização do FCM com uma sensibilidade extraordinária. Isso é crucial para separar o sinal tênue das ondas gravitacionais primordiais de fontes de ruído conhecidas, como a poeira galáctica, que havia complicado a análise dos dados do BICEP2 em 2014.

A vida na estação, que é mantida pela National Science Foundation dos EUA sob a égide do Programa Antártico dos EUA (USAP), é uma experiência que espelha, em muitos aspectos, as condições marcianas. Os pesquisadores lidam com um dia polar contínuo que se alterna com uma noite que dura seis meses. A capacidade da base suporta até 150 pessoas durante o verão, mas este número se reduz para cerca de 50 indivíduos no inverno, que permanecem em isolamento total de meados de fevereiro até o final de outubro. Um detalhe logístico fascinante é que, devido ao movimento do manto de gelo, que desliza cerca de 10 metros anualmente, o marcador do Polo Sul geográfico precisa ser realocado a cada ano. Estas características singulares tornam o local indispensável para a astrofísica, abrigando também outras instalações importantes, como a observatório de neutrinos IceCube.

As pesquisas conduzidas por Sofia Fatigoni e sua equipe possuem um significado verdadeiramente fundamental, pois buscam iluminar os primórdios da existência do nosso cosmos. Se a detecção das B-modes induzidas por ondas gravitacionais for bem-sucedida, a teoria inflacionária deixará de ser apenas uma hipótese especulativa para se tornar um fato comprovado empiricamente. Tal descoberta abriria, sem dúvida, um novo e excitante capítulo na história da cosmologia.