O universo a um clique

Agora, as profundezas do universo podem ser exploradas através de uma tela de computador. Para isso, basta observar o céu virtual armazenado digitalmente no Portal Científico. Isso porque o astrofísico e Cientista do Nosso Estado, Luiz Alberto Nicolaci da Costa, do Observatório Nacional (ON), está desenvolvendo, no Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) um portal científico para análise de grandes bases de dados astronômicos. Trabalho conjunto com o Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC) e com o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), o portal viabilizará trabalhos de pesquisadores e especialistas de astronomia, permitindo a análise e distribuição de dados de grandes projetos astronômicos internacionais. Entre esses, pode-se mencionar o Dark Energy Survey (DES), que estuda a energia escura que se imagina seja responsável pela aceleração da expansão do universo e o Sloan Digital Sky Survey III, que investiga desde a formação de outros sistemas planetários na nossa galáxia até a distribuição das galáxias em grande escala. O sucesso do trabalho que está sendo feito é um teste importante para o possível envolvimento brasileiro no projeto Large Synoptic Survey Telescope, que mapeará o céu a cada quatro noites, repetindo isso muitas vezes para construir um "filme" do universo.

Parte do sistema de armazenamento do LIneA.

O Portal Científico, que ainda não está disponível para o público, possibilita que estudiosos de astronomia obtenham resultados de forma muito prática, por meio de pipelines – programas concatenados que analisam os dados com um determinado objetivo científico. "Com os pipelines que estamos implementando, basta definir os parâmetros de análise relevantes e receber um aviso por e-mail de que os resultados desejados estão disponíveis. Tudo isso é feito de forma não supervisionada", conta Nicolaci. Segundo o astrofísico, o sistema do portal é inovador. "Além de armazenar informações, dados e resultados de análises dos diferentes projetos, o portal permite que eles sejam compartilhados simultaneamente, por todos os interessados, o que é essencial numa colaboração com mais de 200 pesquisadores. Quando completo, apenas o Dark Energy Survey gerará cinco petabytes de dados. Para se ter uma ideia, cada petabyte corresponde a mais de um bilhão de megabytes", explica o pesquisador.

Para processar, armazenar e distribuir tanta informação, foi necessária a implantação de uma infraestrutura adequada, composta de clusters, ou conjunto de computadores, e sistemas de armazenamento de grande capacidade. Como parte deste esforço, foi adquirido recentemente um sistema de armazenamento de 0.5 petabytes. "Esperamos aumentar este número para 1.4 petabytes até 2015", diz Nicolaci. Entretanto, essa infraestrutura para funcionamento do portal não é composta somente de hardware e software: participam também profissionais de gestão, que ajudam a gerenciar o time de profissionais de universidades brasileiras e do exterior, e a definir e monitorar o progresso de mais de uma centena de subprojetos e atividades.

Em breve, o portal, que também conta com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), vai buscar atrair leigos interessados em astronomia. A partir de um programa desenvolvido com base no aplicativo já existente Galaxy Zoo (www.galaxyzoo.org), serão expostas imagens de galáxias obtidas pelo Dark Energy Survey. Com isso, os visitantes do site poderão olhar as imagens e classificar as galáxias de acordo com as informações contidas na própria página. "Com esta brincadeira, as pessoas podem até contribuir para a determinação das morfologias das galáxias. Mas nosso objetivo é criar um maior interesse dos jovens pela astronomia", relata Nicolaci.

Universo em veloz expansão

Sobre os dois grandes projetos em desenvolvimento atualmente com participação do Observatório Nacional – o Dark Energy Survey, o Sloan Digital Sky Survey III –, Nicolaci explica: "O Dark Energy Survey estuda a natureza da energia escura. Esta descoberta rendeu a três astrofísicos estrangeiros o prêmio Nobel de Física de 2011. Imaginávamos que, depois do Big Bang, o universo se expandia, esfriava e, em algum momento, a gravidade faria a expansão do universo desacelerar. Porém, descobriu-se que a velocidade da expansão do universo é crescente. Para a física, isso significa a descoberta de uma força até então desconhecida." Nicolaci está trabalhando neste projeto desde 2005. "Em breve, com o Dark Energy Survey, participaremos do mapeamento profundo do hemisfério sul por imageamento. O principal objetivo é o estudo da natureza da energia escura, mas seus dados poderão ser usados para pesquisas nas mais diversas área da astronomia. Para isso, o telescópio Blanco, de 4-metros de diâmetro, localizado no Cerro Tololo Inter-American Observatory, no Chile, foi reformado e construída a maior câmara digital (570 megapixel) do mundo".

Já o projeto Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III) tem múltiplos objetivos de estudo: exoplanetas, a nossa galáxia e galáxias distantes. Segundo Nicolaci, o projeto inicial (SDSS-I), voltado para o estudo das galáxias, foi uma mudança de paradigma na forma de se trabalhar na astronomia. "A ideia inicial para o levantamento aconteceu em 1988. Embora as observações só tenham começado em 2000, este projeto talvez tenha sido um dos mais bem-sucedidos até hoje, na astronomia. Trata-se de um levantamento bastante amplo, com inúmeras possibilidades de estudo; com ele estamos mapeando, por exemplo, a estrutura, movimentos e composição química da Via Láctea."

Sloan Digital Sky Survey III

Segundo Nicolaci, o SDSS-III estuda também a população de galáxias existentes no universo, desde a sua formação, e permite selecionar amostras de interesse científico específico, seja de estrelas ou de galáxias, para observações espectroscópicas em telescópios maiores. Outro subprojeto do SDSS-III, denominado Apogee, visa observar o bojo da Via Láctea. "Embora tenha sido iniciado há pouco tempo, estamos participando ativamente deste projeto, que consideramos importante para entendermos a formação e evolução da nossa galáxia", acrescenta o astrofísico.

Todos estes projetos e o LIneA têm recebido apoio da FAPERJ por meio de inúmeros programas de fomento: do Cientista do Nosso Estado, do Programa de Apoio ao Núcleo de Excelência (Pronex) e do Auxílio à Pesquisa (APQ1). "O apoio da FAPERJ tem sido fundamental para que tudo isso se realizasse e será essencial para que todo este trabalho tenha continuidade. Acredito que, em função de toda esta infraestrutura computacional montada, do Portal Científico, do estilo de gerenciamento que estamos desenvolvendo e dos resultados obtidos, estamos deixando um legado para a astronomia brasileira e internacional", finaliza o pesquisador.

Fonte: FAPERJ