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Correio Braziliense

Colisão entre estrelas de nêutron é destaque do ano da Revista Science

A detecção da colisão de duas estrelas de nêutron por mais de 3,6 mil cientistas de todo o planeta é considerada o destaque de 2017 pela revista Science, que, na última edição de dezembro, elenca os mais importantes trabalhos divulgados nos últimos 12 meses


postado em 22/12/2017 06:00

Concepção artística do choque de estrelas de nêutron: evento ocorrido na galáxia NGC-4993 foi detectado por especialistas de mil instiuições (foto: Science/Divulgação )
Concepção artística do choque de estrelas de nêutron: evento ocorrido na galáxia NGC-4993 foi detectado por especialistas de mil instiuições (foto: Science/Divulgação )


Aconteceu em um lugar muito longe daqui. Tão longe que se um raio de luz saísse de lá e viajasse por todo o Universo até chegar à Terra, ele só atingiria o planeta depois de 130 milhões de anos. Mas isso não foi empecilho para que o evento ocorrido na galáxia NGC-4993 fosse detectado por 3.674 cientistas de quase mil instituições de pesquisa, inclusive do Brasil. Naquele 17 de agosto, uma quinta-feira, às 8h41 de Washington (10h41 de Brasília), o laboratório Ligo registrou um fenômeno inédito na observação astronômica: a colisão de duas estrelas de nêutron, um episódio tão violento que “balançou” o Cosmos, gerando as ondas que os equipamentos terráqueos foram capazes de registrar. Na Itália, o inteferômetro Virgo captou o mesmo sinal.

Não foi apenas a perturbação do espaço que os supertelescópios detectaram. Passado 1,7 segundo, os aparelhos da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), da Agência Espacial Europeia (ESA) e do Observatório Europeu do Sul (ESO) conseguiram, pela primeira vez, registrar radiação eletromagnética — a luz — resultante dessa grande explosão. “Ser capaz de formar o quadro completo de um evento como esse promete transformar a astrofísica”, afirma Tim Appenzeller, editor de notícias da revista Science. “Isso fez com que essa observação fosse o destaque óbvio para 2017”, diz, referindo-se à tradicional publicação, em dezembro, dos principais avanços científicos do ano.

Previstas há 101 anos por Albert Einstein, as ondas gravitacionais são ondulações no tecido espaço-tempo, causadas por algum evento muito intenso. No ano passado, o projeto Ligo, liderado por cientistas norte-americanos, havia detectado o fenômeno pela primeira vez. No caso, as perturbações foram provocadas pela colisão de buracos negros. Não à toa, o feito foi eleito destaque pela Science, enquanto a equipe Ligo-Virgo (este último, um observatório italiano) mereceu o primeiro lugar no ranking dos cientistas que mais fizeram a diferença da revista Nature. Essas revistas são as publicações científicas mais importantes no mundo, consideradas bíblias da inovação.

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A detecção da colisão de estrelas de nêutron, porém, pode ser considerada um passo adiante na constatação do fenômeno das ondas gravitacionais. Ao contrário dos buracos negros, esses fascinantes objetos são basicamente luz, e se formam da morte de estrelas massivas (até oito vezes mais pesadas que o Sol), que explodem, transformando-se em supernovas. Feitas 100% de nêutrons, são extremamente densas — uma colher de chá de “pó de estrela de nêutron” pesaria 100 toneladas.

Nova era

Onze horas depois que o Ligo e o Virgo registraram a colisão das estrelas, pesquisadores de todo o mundo, incluindo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e do Instituto Nacional de Pesquisas Aeroespaciais (Inpe) em São José dos Campos (SP), já haviam identificado a origem da distorção, uma galáxia na Constelação de Hydra, a 130 milhões de anos-luz. Nenhum outro experimento astronômico — e, provavelmente, nenhum outro experimento científico em geral — reuniu uma equipe tão grande de estudiosos, debruçados nos dados enviados pelos colegas do Ligo-Virgo para serem analisados. “O inteferômetro é um trabalho que envolve muitas pessoas, não pode ser feito por apenas um grupo”, explica o físico italiano Riccardo Sturani, pesquisador da UFRN.

“A descoberta inaugurou uma nova era na astronomia de multi-messenger (baseada na observação e interpretação coordenadas de radiação eletromagnética, ondas gravitacionais, neutrinos e raios cósmicos). Ela foi fruto de um trabalho orquestrado de astrônomos de todo o globo, e revelou as dinâmicas da fusão de uma estrela de nêutron, confirmando suspeitas que suscitaram muitos debates científico”, afirma a astrofísica Jocelyn Read, da Universidade Estadual da Califórnia, e integrante do projeto.

Nessa nova era de pesquisas, espera-se que muitos dos mistérios do Cosmos comecem a ser revelados. Em setembro, quando a descoberta foi anunciada, France Córdova, diretor da Fundação Nacional de Ciência dos EUA, destacou que os cientistas do consórcio Ligo-Virgo acreditam que a análise do comprimento dos raios gama, resultantes da colisão das estrelas de nêutron, poderá ajudar a calcular um dos mais bem guardados segredos astronômicos: a velocidade de expansão universal. Não vai surpreender se, na edição de 2018, os observatórios de ondas gravitacionais voltem a figurar como destaque do ano.

Trump figura nos piores momentos

Além dos avanços na ciência, a revista Science destacou os piores momentos na área em 2017. O presidente Donald Trump, que anunciou a retirada dos Estados Unidos do Acordo de Paris e cortou o orçamento de pesquisa, entre outras coisas, não poderia deixar de ser citado. A publicação também lamentou a situação dos cetáceos, que se encontram em grande risco de extinção em todo o mundo, e as denúncias de assédio sexual contra mulheres em universidades e instituições de pesquisa.

No pódio

Em uma votação em seu site, a Science pediu que os leitores elegessem os principais trabalhos científicos de 2017. São esses:}

Pongo tapanuliensis, mais um para a família
No início de novembro, conservacionistas comemoraram a identificação de uma nova espécie de orangotango que vive na Ilha de Sumatra, na Indonésia. Graças a pistas de DNA, anatomia e ecologia, os pesquisadores da Universidade de Zurique o diferenciaram das outras duas espécies conhecidas. “Não é todo dia que encontramos um novo grande símio, então a descoberta é muito animadora”, disse o principal autor do estudo, Michael Krutzen. Mas Pongo já “nasce” condenado: é um dos animais mais ameaçados de extinção do planeta.

Imagens congeladas
A técnica de microscopia crioeletrônica (cryo-EM), que permite aos cientistas criar imagens congeladas quadro a quadro de moléculas complexas, à medida que interagem com outras, vem sendo desenvolvida há décadas, e seus pioneiros foram laureados com o Nobel de Química. Neste ano, os Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos (NIH) financiaram avanços no método, com melhorias na instrumentação, no software para processamento e análise de imagens e na criação de novos padrões que reduzem a margem de erros. Segundo Peter Jones, cientista do Instituto Van Andel, o aprimoramento permitiu que o cryo-EM avançasse tanto que, “comparado a métodos anteriores, é como fazer um upgrade de um atlas para o Google Earth”.

Avanços na edição do DNA
Mais de 60 mil mutações genéticas já foram associadas a doenças humanas, e quase 35 mil delas são causadas por um único erro em um par de base num ponto específico do genoma. Em 2017, a técnica de edição genética Crispr, que consiste em cortar esses erros do DNA, ganhou vários aprimoramentos, dispensando a tesourada no genoma. Assim, conserta-se a mutação, sem o risco de criar variantes. Um dos maiores inovadores nessa área, David Liu (foto), químico da Universidade de Harvard, também foi eleito o principal cientista do ano pela revista Nature.

Repositórios livres
Como parte do movimento de livre acesso à ciência, surgiu, em 2013, o bioRxiv, um repositório de manuscritos na área de biologia, que ainda não passaram pela fase de revisão pelos pares, quando são lidos e revistos por outros cientistas e, então, publicados em periódicos. Neste ano, organizações nos Estados Unidos e no Reino Unido lançaram políticas encorajando essa prática, o que impulsionou a divulgação dos manuscritos. No Brasil, a plataforma Scielo acabou de anunciar que apostará nos chamados preprints em 2018.

Combate ampliado 
Ela foi aprovada inicialmente para melanoma. Porém, neste ano, a droga pembrolizumab, do Laboratório Merck, ganhou autorização do Food and Drug Administration (FDA), o órgão de vigilância sanitária norte-americano, para ser prescrita para combater qualquer tumor sólido avançado em crianças ou adultos. A condição é que as células doentes carreguem uma mutação capaz de ser corrigida por esse tipo de imunoterapia. Um estudo publicado em junho pela Faculdade de Medicina Johns Hopkins mostrou que de 86 pacientes seriamente doentes de 12 tipos de câncer, todos eles com a mutação, 53% responderam à droga.

Reconstituição climática
Em agosto, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Princeton e da Universidade do Maine, em Orono, anunciaram ter recuperarado gelo congelado da Antártica datado de 2,7 milhões de anos. O material foi escavado em Allan Hills, uma desolada região da região mais austral do planeta. Os gases contidos nesse “fóssil” indicaram que, naquela época, a Terra tinha muito menos carbono na atmosfera que agora. Os cientistas esperam avançar nas análises para reconstituir o clima terrestre ancestral.

À nossa imagem e semelhança
Neste ano, uma equipe liderada por Jean-Jacques Hublin, do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva, na Alemanha, e por Abdelouahed Ben-Ncer, do Instituto Nacional de Arqueologia e Patrimônio do Marrocos, apresentaram o fóssil mais antigo de um humano moderno, datando de 300 mil anos atrás. A datação foi feita graças às análises genéticas. Além dos ossos, reconstituídos em 3D, os pesquisadores encontraram ferramentas que pertenceram a esse Homo sapiens cuja aparência não diferia da nossa. “As descobertas sugerem que a morfologia facial do homem moderno foi estabelecida bem no início da nossa espécie, e que a forma do cérebro e, possivelmente, sua função evoluíram dentro da linhagem do sapiens”, disse Philipp Gunz, paleantropólogo do Max Planck.

Triunfo da genética
Se antes ela parecia um sonho, agora a terapia genética é real. Em 2009, pesquisadores da França e do Hospital Nacional Pediátrico em Columbus, nos EUA, enviaram ao organismo de 12 bebês que nasceram com uma grave doença neuromuscular um gene que faltava em seus DNAs. Oito anos depois, a companhia AveXis anunciou que 11 deles são capazes de falar, comer e se sentar por conta própria. Uma garotinha consegue andar rapidamente, e um menino corre. A terapia gênica avançou não apenas nesse caso: há várias substâncias promissoras para tratamento do câncer, por exemplo.

Partículas fantasmas pegas no flagra
Depois de mais de um ano de operação no Departamento de Energia do Laboratório Nacioal Oak Ridge, nos EUA, o experimento Coherent, que usa o menor detector de neutrinos do mundo (do tamanho de uma garrafa), identificou, pela primeira vez, essas “partículas fantasmas” em colisão com um átomo. A descoberta ajuda a compreender melhor alguns dos maiores mistérios do universo. A descoberta que os neutrinos têm massa rendeu, em 2015, o Nobel de Física ao japonês Takaaki Kajita e ao canadense Arthur McDonald.

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