Chile inicia construção de observatório para estudo de raios gama de alta energia

O deserto do Atacama, no Chile, tornou-se o canteiro de obras do CTAO-South, a ala sul do Observatório do Arranjo de Telescópios Cherenkov. O projeto internacional, focado na observação de raios gama de altíssima energia, iniciou oficialmente a construção de sua infraestrutura básica em 17 de dezembro de 2025, após a assinatura de contratos para a implementação de acessos, bases e áreas de suporte.

Instalado a menos de 10 km do Observatório Paranal, operado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO), o complexo foi posicionado em uma região escolhida por suas condições atmosféricas favoráveis e baixo nível de interferência luminosa, características típicas de uma das áreas mais secas e isoladas do mundo. A estrutura contará com cerca de 17 km de estradas internas e mais de 50 fundações para a instalação de 51 telescópios, distribuídos em uma área de 3 km².

O arranjo chileno será composto por 14 telescópios de médio porte (MSTs), voltados para a faixa intermediária de energia, e 37 de pequeno porte (SSTs), projetados para captar as energias mais altas. Juntos, eles registrarão raios gama entre 80 GeV e 300 TeV. O CTAO-South funcionará de forma complementar a outra unidade do observatório situada em La Palma, nas Ilhas Canárias, Espanha. Enquanto o sítio norte foca em energias mais baixas e intermediárias (de 20 GeV a 50 TeV), a unidade no Chile prioriza alvos galácticos e energias médias e altas, permitindo que o projeto amplie a cobertura do céu e observe fontes invisíveis em latitudes únicas.

A metodologia de observação não consiste no registro direto dos raios gama. Quando essas partículas atingem a atmosfera terrestre, geram cascatas de partículas secundárias que produzem flashes rápidos de luz azulada, a chamada luz Cherenkov. Instrumentos especializados captam esses sinais breves para reconstruir a energia e a direção do raio gama original. A análise coordenada de múltiplos telescópios permite, então, associar os dados a eventos astrofísicos ou regiões específicas do espaço.

O objetivo científico é investigar fenômenos de energias extremas, como remanescentes de supernovas, estrelas de nêutrons, explosões de raios gama, regiões próximas a buracos negros e possíveis sinais de matéria escura. O ESO destaca que o observatório terá sensibilidade superior aos instrumentos terrestres atuais, possibilitando estudos sobre a região central da Via Láctea, fontes transitórias e pesquisas de múltiplos mensageiros, que combinam fótons gama, neutrinos e ondas gravitacionais.

Enquanto a obra civil avança no Chile, a tecnologia de precisão é desenvolvida na Europa. O instituto francês IRFU, ligado ao CEA Paris-Saclay, produz espelhos e equipamentos para os MSTs. Em parceria com a empresa Kerdry, o instituto desenvolveu 700 espelhos, destinados a sete dos 14 telescópios de médio porte do sítio sul. O projeto desses componentes começou em 2009, com desenho finalizado em 2019. Os dois primeiros lotes de 100 espelhos cada já foram preparados para equipar as primeiras unidades a partir de 2026.

Outro componente em fase de preparação é a NectarCAM, câmera de 2,3 toneladas com 1.855 pixels e campo de visão de 8 graus. Embora o IRFU mencione o envio da primeira NectarCAM ao Chile, a documentação técnica do CTAO associa esse modelo ao sítio norte, indicando a FlashCam para a unidade sul.

A gestão de dados será massiva, com volumes que podem chegar a centenas de petabytes anuais antes da compressão, sendo reduzidos para cerca de 12 PB. Para processar essas informações e transformá-las em mapas do céu e curvas de luz, o CTAO adotou, em 2021, o Gammapy, um pacote de software aberto desenvolvido por pesquisadores internacionais.

O modelo de operação do observatório prevê acesso científico aberto após um período proprietário, com a reserva de 10% do tempo de observação do arranjo sul para pesquisadores chilenos, conforme acordos de instalação no país.