Entender como as estrelas e a galáxia onde se encontra o Sistema Solar se formaram e como vão evoluir é o desafio de um grupo de cientistas brasileiros. Com apoio da FAPESP por meio de um Projeto Temático, o grupo CompStarBrazil investiga questões básicas e fundamentais sobre a existência e o futuro do Universo. O objetivo é tentar encontrar pistas para um dos maiores enigmas da Física da matéria: sob que condições se manifestam na natureza os graus de liberdade fundamentais da matéria fortemente interagente – as partículas fundamentais quarks e glúons – descritos pela teoria das interações fortes conhecida como cromodinâmica quântica. Trata-se das condições presentes na formação das estrelas e do próprio Universo.
“O projeto envolve pesquisas teóricas, fenomenológicas e experimentais ou observacionais que buscam caracterizar o estado da matéria em densidades supranucleares e em baixas temperaturas”, disse Jorge Ernesto Horvath, professor no Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP), na FAPESP Week New York, realizada em conjunto com a City University of New York (CUNY) e o Wilson Center de 26 a 28 de outubro no Graduate Center da CUNY.
“Investigamos estados exóticos (matéria quântica), a natureza de estrelas de nêutrons e de anões-brancas magnetizadas e teorias alternativas de gravitação aplicadas a objetos compactos”, disse Horvath.
“Sobre o que estamos falando? Sobre um cenário muito longe dos dados obtidos em laboratórios terrestres. A grosso modo, investigamos tudo o que se encontra no espaço até as densidades mais elevadas apresentadas em qualquer ponto do Universo”, disse.
Ele explicou que o CompStarBrazil é composto por quatro pesquisadores principais, 10 pesquisadores associados, seis pós-doutorandos e 12 estudantes de graduação do Estado de São Paulo. Reúne cientistas do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP), do Instituto de Física da USP, da Universidade Federal do ABC, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e da Universidade Estadual Paulista (Unesp).
“Temos também um grande número de colaboradores no Brasil e no exterior”, disse Horvath, um dos pesquisadores principais do Temático. A coordenação é do professor Manuel Máximo Bastos Malheiro de Oliveira, do ITA.
“Investigamos explicações possíveis para o que chamamos de problemas do milênio na Astrofísica, entre eles quais são as naturezas das estrelas de nêutrons e da matéria nuclear densa, qual é a origem dos elementos no cosmos ou quais são as reações nucleares por trás das explosões de estrelas e estelares”, disse Horvath.
As linhas de pesquisa do Temático envolvem estudos sobre a composição do interior de estrelas de nêutrons e de quarks e sua estrutura; a modelagem da formação de estrelas compactas em supernovas e surtos de raios gama; pulsares, magnetares e anãs brancas magnetizadas; ondas gravitacionais; teorias alternativas da gravidade; e implicações na matéria superdensa no Universo, entre outros.
Segundo os pesquisadores do Temático, os graus de liberdade fundamentais estiveram presentes nos primeiros instantes da história do Universo, que passou por um processo que confinou os quarks e glúons no momento em que sua temperatura baixou para algo em torno de 160 MeV (megaelétron-volt), resultando na formação da matéria hadrônica ordinária.
Existem locais no Universo atual onde os cientistas esperam encontrar graus de liberdade da matéria hadrônica semelhantes aos ocorridos na origem do Universo, como o interior das estrelas superdensas, onde a temperatura atinge 10 bilhões de graus Kelvin e a densidade ultrapassa o valor da densidade de saturação nuclear.
Horvath destaca que para investigar algo tão complexo não é possível utilizar apenas um número limitado de linhas de pesquisa e ferramentas, teóricas e observacionais. Por conta disso, as pesquisas do CompStarBrazil envolvem uma série abrangente de estudos destinados a melhorar a compreensão do problema das estrelas compactas e seu interior. A ideia é conseguir um avanço teórico que explique a fenomenologia desses objetos compactos e possibilite entender melhor os processos que permitiram a formação do Universo.
Saiba mais sobre a FAPESP Week New York em: www.fapesp.br/week2018/newyork.
Agência FAPESP
