Observatório Rubin emitiu quase 1 milhão de alertas na sua primeira noite de operação

A primeira vez que alguém olha para o céu noturno de um lugar escuro, longe das luzes da cidade, surge uma sensação de paz e tranquilidade. Como se as estrelas estivessem fixas no lugar, assim como há mil anos. Mas essa calma é uma ilusão. Lá em cima, tudo se move, explode, cintila e muda. O problema é que os nossos olhos não são capazes de acompanhar tudo isso.

Agora, estamos prestes a contar com um assistente extraordinário para observar o que está a acontecer. O Observatório Vera C. Rubin, projeto que os astrónomos têm vindo a discutir há anos, lançou oficialmente os seus primeiros alertas em tempo real. Na noite de 24 de fevereiro, enquanto a maioria de nós dormia, o telescópio localizado no Chile enviou 800 mil notificações para cientistas do mundo inteiro. A mensagem, em termos simples, era algo como: “Ei, olhem o que eu encontrei”.

O observatório fica no topo do Cerro Pachón, no Chile, mas os seus dados viajam muito rápido. A cada 40 segundos, o telescópio aponta para uma nova região do céu e captura uma imagem utilizando a maior câmara digital já construída: 3.200 megapixels, potente o suficiente para detetar objetos milhões de vezes mais ténues do que os nossos olhos conseguem ver.

A imagem é enviada dos Andes para a Califórnia, onde um centro de dados a processa em segundos. Lá, um sistema compara essa imagem com fotos anteriores da mesma região. Se algo mudou — uma estrela que aumentou o seu brilho, um ponto que não estava lá antes, algo que se moveu — um alerta é disparado. Todo o processo, do momento em que o telescópio captura a imagem até aos astrónomos receberem a notificação, leva cerca de dois minutos.

O que estamos realmente a ver

Entre os primeiros 800 mil alertas, havia coisas que parecem ficção científica, mas são muito reais: supernovas recém-nascidas (estrelas a explodir), estrelas variáveis que mudam de brilho como se alguém as estivesse a ligar e a desligar, núcleos galácticos onde buracos negros ativos estão a devorar matéria e asteroides a vaguear pela nossa vizinhança cósmica.

Quando o observatório iniciar as suas operações completas antes do final do ano, irá gerar entre 5 e 7 milhões de alertas todas as noites. Durante uma década inteira, registará o céu do hemisfério sul como um gigantesco filme em time-lapse. Os cientistas estimam que, somente no seu primeiro ano, este telescópio fotografará mais objetos do que todos os observatórios ópticos combinados ao longo de toda a história da humanidade.

Pense nisso por um segundo: toda a astronomia, de Galileu até hoje, superada em apenas doze meses.

Detetar eventos e alertar a tempo

O sistema foi projetado para que qualquer investigador, em qualquer lugar do mundo, possa rapidamente descobrir algo interessante e pedir a outros telescópios que apontem na mesma direção antes que o fenómeno desapareça. Isto porque, às vezes, as mudanças cósmicas duram muito pouco tempo.

Estrelas jovens, por exemplo, são objetos bastante instáveis. "Elas podem ter explosões repentinas de brilho quando matéria cai sobre elas, mas esses eventos são breves e os cientistas podem facilmente perdê-los sem monitorização contínua", explica Rosaria Bonito, investigadora do Instituto Nacional de Astrofísica da Itália. Com o Rubin, ela afirma, "seremos capazes de captá-los no momento exato".

O sistema também permitirá que os cientistas monitorizem asteroides que possam representar uma ameaça à Terra com maior precisão. Detetar esses objetos precocemente, rastrear as suas trajetórias e avaliar os riscos é uma das poucas estratégias disponíveis quando se pensa em defesa planetária. Com a sua capacidade de monitorização contínua, o Rubin irá tornar-se uma ferramenta central para essa missão.

O problema do excesso de informação

Eis que surge outro desafio: com milhões de alertas por noite, os astrónomos não podem simplesmente sentar e analisá-los um por um. Precisam de ajuda. É por isso que existe um exército de intermediários — programas inteligentes que filtram, classificam e organizam essa avalanche de dados antes que ela chegue aos cientistas.

Alguns desses intermediários tornam-se especialistas: um procura supernovas nas suas primeiras horas, outro rastreia objetos dentro do sistema solar, outro cruza informações com catálogos de outros comprimentos de onda, como raios-X ou infravermelho. Eles usam algoritmos de aprendizagem de máquina para reconhecer padrões e encontrar exatamente o que cada equipa de investigação precisa.

“O que é revolucionário no Rubin é que qualquer pessoa poderá aceder a estes alertas”, diz Tom Matheson, do Centro de Ciência de Dados e da Comunidade. Isto inclui não apenas investigadores profissionais, mas também estudantes e cientistas cidadãos. Existem plataformas como o Zooniverse, onde qualquer pessoa interessada pode ajudar a classificar eventos cósmicos — algo como ciência participativa em escala planetária.