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No Atacama, a construção do CTAO-South reúne engenharia, astronomia e processamento de dados para observar flashes atmosféricos ligados aos raios gama, em um projeto internacional voltado aos fenômenos mais energéticos do Universo.
O deserto do Atacama, no Chile, começou a receber a infraestrutura do CTAO-South, a parte sul do Cherenkov Telescope Array Observatory, projeto internacional dedicado à observação de raios gama de altíssima energia.
O conjunto será instalado nas proximidades do Observatório Paranal, operado pelo Observatório Europeu do Sul, o ESO, e terá mais de 50 fundações para telescópios e cerca de 17 km de estradas internas, segundo informações divulgadas pelo ESO e pelo CTAO.
A obra abre uma nova etapa para o observatório, que será usado para estudar fenômenos associados às maiores energias conhecidas no Universo.
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Entre os alvos científicos citados pelo CTAO estão remanescentes de supernovas, regiões próximas a buracos negros, estrelas de nêutrons, explosões de raios gama e possíveis sinais relacionados à matéria escura.
No sítio chileno, o arranjo foi planejado para registrar raios gama entre 80 GeV e 300 TeV, faixa que inclui parte das emissões mais energéticas buscadas pela astronomia terrestre.
O início oficial da construção do sítio sul foi celebrado em 17 de dezembro de 2025, em uma cerimônia que reuniu representantes do CTAO, do ESO e de autoridades chilenas.
O evento ocorreu após a assinatura de contratos para a infraestrutura básica do complexo, etapa necessária para preparar as bases, acessos e áreas de suporte onde os telescópios serão instalados.
Observatório no Atacama terá 51 telescópios
O CTAO-South ficará a menos de 10 km do Observatório Paranal, em uma região usada há décadas para projetos astronômicos por causa das condições atmosféricas e do baixo nível de interferência luminosa.
O ESO descreve o Atacama como uma das áreas mais secas e isoladas do planeta, característica que favorece observações astronômicas feitas a partir do solo.
Os telescópios não registrarão os raios gama diretamente.
Quando essas partículas vindas do espaço atingem a atmosfera terrestre, elas produzem cascatas de partículas secundárias.
Esse processo gera flashes muito rápidos de luz azulada, conhecidos como luz Cherenkov, que podem ser captados por instrumentos especializados.
A partir desses sinais breves, os cientistas conseguem reconstruir a direção e a energia provável do raio gama original.
A análise combinada de vários telescópios permite associar os registros a regiões específicas do céu e, em alguns casos, a objetos ou eventos astrofísicos já identificados por outros observatórios.
A configuração prevista para o sítio chileno inclui 51 telescópios distribuídos por cerca de 3 km².
Serão 14 telescópios de médio porte, chamados MSTs, e 37 telescópios de pequeno porte, conhecidos como SSTs.
De acordo com o CTAO, os MSTs cobrem a faixa intermediária de energia, enquanto os SSTs foram projetados para observar raios gama nas energias mais altas.
CTAO será dividido entre Chile e Espanha
O CTAO terá dois conjuntos de telescópios.
Além da instalação chilena, o projeto prevê um arranjo no Hemisfério Norte, em La Palma, nas Ilhas Canárias, Espanha.
A divisão entre os dois hemisférios permite ampliar a cobertura do céu e observar fontes que não são visíveis a partir de uma única latitude.
No Chile, o foco recai sobre energias médias e altas, de 80 GeV a 300 TeV, com especial atenção a alvos galácticos.
No sítio do norte, a configuração será voltada sobretudo para energias mais baixas e intermediárias, de 20 GeV a 50 TeV, segundo o CTAO.
Essa diferença não torna os conjuntos concorrentes.
Pelo contrário, eles compõem o mesmo observatório e terão funções complementares.
Com os dois arranjos em operação, o CTAO poderá observar uma faixa de energia mais ampla e acompanhar fenômenos visíveis em diferentes regiões do céu.
Segundo o ESO, o observatório foi projetado para alcançar uma sensibilidade superior à dos instrumentos terrestres atuais de astronomia de raios gama.
Essa estimativa é apresentada pelo próprio consórcio como uma das justificativas científicas para a construção de um conjunto com dezenas de telescópios, espalhados por áreas extensas e operando de forma coordenada.
Espelhos e câmeras entram na preparação dos telescópios
Enquanto as obras civis avançam no Chile, componentes dos telescópios são desenvolvidos e testados em laboratórios europeus.
O IRFU, instituto francês ligado ao CEA Paris-Saclay, informou que participa do projeto com a produção e validação de espelhos e equipamentos associados aos telescópios de médio porte.
De acordo com o instituto, a contribuição inclui 700 espelhos destinados a sete dos 14 MSTs previstos para o sítio sul.
O desenvolvimento dessas peças começou em 2009, em colaboração com a empresa francesa Kerdry, sediada na Bretanha.
O desenho final foi concluído em 2019, após ajustes técnicos exigidos pelo projeto.
Antes do envio, cada espelho passa por caracterização em uma sala escura no IRFU.
Os dois primeiros lotes, com 100 espelhos cada, foram descritos pelo instituto como parte da preparação para equipar os primeiros MSTs a partir de 2026.
A informação foi mantida com atribuição ao IRFU porque o cronograma pode depender do avanço das obras e da integração dos telescópios.
Outro componente em preparação é a NectarCAM, câmera desenvolvida para telescópios de médio porte do CTAO.
Segundo o IRFU, o instrumento mede cerca de 3 m por 3 m por 1,5 m, pesa aproximadamente 2,3 toneladas e reúne 1.855 pixels organizados em 265 módulos.
O campo de visão informado é de cerca de 8 graus.
Há, no entanto, uma divergência entre materiais institucionais consultados.
A página técnica do CTAO informa que os MSTs usam dois modelos de câmera e associa a NectarCAM ao sítio norte, enquanto a FlashCam aparece ligada ao sítio sul.
Já o material do IRFU menciona o envio da primeira NectarCAM ao sítio sul.
Por esse motivo, a informação foi apresentada de forma atribuída e a divergência foi registrada na nota final.
Raios gama serão convertidos em mapas do céu
Depois da captação da luz Cherenkov, os dados passam por processamento para que os sinais registrados sejam transformados em mapas do céu, curvas de luz e medições de energia.
Essa etapa é necessária porque os telescópios detectam efeitos indiretos dos raios gama, e não as partículas originais que chegaram do espaço.
O CTAO adotou o Gammapy como pacote aberto para análise científica dos dados.
A ferramenta, desenvolvida com participação de pesquisadores de vários países, permite processar observações de raios gama e produzir resultados usados em estudos de fontes cósmicas.
A adoção do software foi anunciada pelo CTAO em 2021.
A dimensão computacional também faz parte do desenho do observatório.
Segundo o CTAO, o volume de dados esperado antes da compressão poderá chegar a centenas de petabytes por ano, com redução posterior para cerca de 12 PB anuais.
Esses números ajudam a explicar por que o projeto envolve, além dos telescópios, centros de processamento e equipes dedicadas à gestão de dados.
O modelo de operação prevê acesso científico aberto após o período proprietário.
O CTAO também informou que 10% do tempo de observação do arranjo sul será reservado a pesquisadores chilenos, em razão dos acordos firmados para a instalação do observatório no país.
Fenômenos cósmicos estão entre os alvos do CTAO-South
A astronomia de raios gama permite estudar ambientes em que partículas são aceleradas a energias muito elevadas.
Segundo o ESO, essa faixa de observação pode ser usada para investigar eventos transitórios, objetos compactos e regiões do Universo que emitem radiação em condições físicas diferentes daquelas observadas na luz visível.
Entre os temas mencionados por equipes envolvidas no projeto estão estudos sobre a região central da Via Láctea, levantamentos galácticos e extragalácticos, fontes transitórias, explosões de raios gama, matéria escura e pesquisas de múltiplos mensageiros.
Essa última área combina diferentes tipos de sinais, como fótons gama, neutrinos e ondas gravitacionais, para analisar um mesmo evento cósmico.
O arranjo instalado no Chile terá papel específico nesse conjunto por causa da faixa de energia que será capaz de cobrir e da posição no Hemisfério Sul.
A localização favorece a observação de regiões da Via Láctea que não são vistas da mesma forma por instrumentos instalados no Hemisfério Norte.
Com dezenas de telescópios distribuídos no Atacama, espelhos testados em laboratório e sistemas de câmera desenvolvidos para captar flashes de duração muito curta, o CTAO-South será usado para investigar fontes cósmicas que ainda desafiam a astronomia de altas energias.
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