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21-12-2021

Espectrógrafo ESPRESSO testa constante fundamental da física

ESO_2112

Numa tentativa de responder à aparentemente simples e coloquial questão “as leis da física são as mesmas em todas as partes do universo, e em todos os tempos?”, uma equipa internacional de investigadores, que inclui a participação de investigadores portugueses do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IAstro), levou a cabo o desenvolvimento do projeto CosmoESPRESSO, que tem como objetivo averiguar se a constante alfa (α) – a chamada constante de estrutura fina, considerada uma das constantes fundamentais da física e que corresponde, sucintamente, à força da interação eletromagnética entre partículas – sofre variações no tempo e no espaço, isto é, se é, de facto, constante.

Carlos Martins, do IAstro, afirma em comunicado que “os astrónomos fizeram centenas de medições de alfa nas últimas duas décadas, algumas das quais pareciam dizer que alfa variava ao longo de milhares de milhões de anos, e também com a localização espacial”. Partindo da hipótese de que estas variações poderiam resultar de problemas nos instrumentos de medida, a equipa concebeu um espectrógrafo – o ESPRESSO – que, em conjugação com o VLT (Very Large Telescope, ou Telescópio Muito Grande), constitui uma “máquina perfeita de medição da [constante] alfa”, nas palavras de Paolo Molaro, coordenador do projeto de investigação. Com este equipamento, conseguiram realizar medições da constante alfa de exatidão sem precedentes, através da observação da luz de um quasar – um objeto extremamente luminoso, detetável a partir da Terra, mas muito distante.

Os resultados da investigação, que são agora publicados sob a forma de um artigo na revista Astronomy & Astrophysics, dão conta de variações na ordem das 1,3 partes por milhão, significativamente menores que as 10 partes por milhão de algumas medições anteriores. A equipa demonstra, assim, que a exatidão das medidas está dependente da quantidade de luz que se consegue recolher com os instrumentos de medida utilizados. A maior resolução do VLT e do ESPRESSO permitem uma maior aproximação ao valor real de alfa, e as novas gerações de telescópios e espectrógrafos, já em desenvolvimento, conduzirão a resultados ainda mais exatos.

O projeto de conceção e construção do ESPRESSO envolveu várias unidades de investigação europeias. Em Portugal, contou com a participação do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, com o financiamento da FCT. Para além da medição de constantes físicas, o espectrógrafo também é utilizado, celebremente, na busca de planetas semelhantes à Terra localizados na zona habitável de estrelas distantes.

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