Expansão acelerada do Universo leva Nobel de Física

Três astrônomos estudaram supernovas. Anúncio de prêmio ocorreu nesta manhã em Estocolmo.

A Real Academia de Ciências da Suécia anunciou na manhã desta terça-feira (04/10/2011) os vencedores do prêmio Nobel de Física de 2001. O anúncio foi feito no Instituto Karolinska, em Estocolmo Suécia.

Ganharam os estadunidenses Saul Perlmutter, Brian Schmidt e Adam Riess, que possui a cidadania australiana, pela descoberta da expansão acelerada do Universo por meio de observações de supernovas distantes.

O fato de que o Universo está se expandindo já era conhecido desde a década de 1920. Em 1998, o trio balançou os alicerces da física mundial ao anunciar que a expansão do Universo estava em aceleração. Até então, pensava-se que a gravidade serviria como freio, fazendo com que esse processo desacelerasse.

Os resultados foram feitos em dois grupos independentes. Um chefiado por Perlmutter, 52, da Universidade da Califórnia, e o outro por Schmidt, 44, da Universidade Nacional da Austrália, mas com participação crucial de Riess, 42, da Universidade Johns Hopkins.

O prêmio de 10 milhões de coroas suecas, (cerca de R$ 2,8 milhões), será dividido em duas partes. Uma para Perlmutter e, a outra, entre Schmidt e Ries.

Reação  Schmidt foi o único vencedor a participar da teleconferência que anunciou o prêmio. "Estou me sentindo como quando meus filhos nasceram. Meus joelhos estão tremendo. Essa última meia hora [desde que soube que venceu], tem sido muito emocionante", disse ele por telefone da Austrália, onde, no horário local, já passavam das 21h.

Apesar de figurar entre um dos nomes favoritos, o pesquisador disse não esperar o prêmio. "Era algo que as pessoas as vezes mencionavam, mas eu não esperava."

"É uma dessas coisas que a gente pensa que nunca vai acontecer", disse ele em coletiva.

O astrônomo disse que dará uma aula amanhã exatamente sobre o assunto que lhe rendeu o Nobel. "São 21h aqui. Acredito que amanhã festejaremos. Na verdade, amanhã viajo justamente para um curso de cosmologia sobre este tema."

"Acabamos contando ao mundo que temos esse resultado maluco, que o Universo está se acelerando", disse Schmidt. "Parecia maluco demais para ser correto, e acho que ficamos um pouco assustados."

Perlmutter nasceu em 1959 em Champaign-Urbana (Illinois, EUA) e é professor de Astrofísica na Universidade de Berkeley, Califórnia, onde coordena o Projeto Cosmológico Supernova. Riess, nascido em 1969 em Washington, é professor de Astronomia e Física na Universidade John Hopkins de Baltimore (EUA). Schmidt nasceu em 1967 em Missoula (Montana, EUA) e dirige a equipe de pesquisas sobre supernovas na Universidade Nacional Australiana de Weston Creek.

Experimento  A descoberta da expansão acelerada do Universo foi possível através da observação de um tipo muito especial de supernova: a supernova Ia.

Trata-se da explosão de uma estrela muito antiga e compacta, tão pesada quanto o Sol, mas de tamanho relativamente pequeno, como o da Terra. Uma única supernova pode emitir, durante algumas semanas, tanta luz quanto uma galáxia inteira.

As duas equipes de pesquisa descobriram mais de 50 dessas supernova e detectaram que a luz delas era mais fraca do que o esperado, um sinal de que a expansão do Universo estava acelerando.

Eles usaram os telescópios terrestres e espaciais mais sofisticados, bem como computadores superpotentes e sensores de imagem digital para montar um esquema como se fosse um gigante quebra-cabeça.

Embora os resultados contrariassem todas as previsões, ambos os grupos chegaram às mesmas conclusões sobre a aceleração.

Acredita-se que o fenômeno seja causado pela energia escura, que compõe cerca de 70% do Universo e sobre a qual ainda quase não se sabe nada.

"A partir de seus estudos, eles descobriram que a taxa de expansão do Universo está acelerando. Essa conclusão veio como uma enorme surpresa para os cientistas", disseram os membros do comitê do Nobel.

Durante o anúncio, os apresentadores do prêmio mostraram que 95% da energia estimada no Universo não tem origem conhecida. "Consiste de objetos que nós não sabemos nada a respeito. Essa descoberta é um marco para os estudantes de cosmologia."

Sobre a expansão, o comitê da premiação afirma que o Universo teria dobrado de tamanho nos últimos 5 bilhões de anos – mesma idade do nosso Sistema Solar. Para demonstrar a rapidez do "crescimento", os premiados analisaram a luz de supernovas distantes e próximas.

Para o comitê, as pesquisas realizadas pelo trio também mostram como equações da teoria da relatividade geral, a principal teoria desenvolvida pelo físico alemão Albert Einstein em 1915, estão corretas.

Expansão A história da expansão do Cosmos começou com o trabalho de cientistas como Edwin Hubble – o mesmo que depois virou o nome do telescópio. Eles conseguiram mostrar, por meio de observações, que o Universo estava aumentando de tamanho.

Para crescer, o Universo precisa ter energia, que os astrônomos acreditavam vir somente de matéria – aquilo que está em objetos como nós, as árvores, os planetas e as estrelas. Toda a matéria disponível no Cosmos, no entanto, não é suficiente para acelerar a expansão. Pela teoria, ela ainda ocorreria, mas mais devagar.

Os vencedores do Nobel de Física deste ano mostraram, por observações, que o crescimento do Universo não só existe como está sendo acelerado a cada momento.

A análise dos dados colhidos a partir da observação de supernovas Ia levou o trio a concluir que a aceleração existe. Uma das explicações propostas para ala é a existência da energia e da matéria "escura", impossível de ser vista ou detectada a não ser pela sua interação com a matéria visível, a que nos cerca no dia a dia.

Segundo os astrônomos, somente 4% do Universo deve ser feito de átomos como os que estão nos humanos, nos animais e nas estrelas. Todo o resto seria feito de energia escura (73%) e matéria escura (23%).

Os cientistas ainda não sabem exatamente o que a matéria e a energia escura são, mas conseguem medir a influência delas na expansão do Universo. Pelo menos é isso que suas observações apontam.

Os trabalhos do trio norte-americano ainda estão em pleno acordo com as previsões feitas por Albert Einstein e sua teoria da relatividade geral. Elas poderão salvar, inclusive, uma parte da pesquisa do físico alemão que era tida como um erro até mesmo pelo próprio Einstein: a "constante cosmológica", um recurso usado pelo cientista para tentar fazer suas contas que apontavam um Universo em expansão fazerem sentido com apenas a matéria visível disponível.

Antes de morrer, em 1953, Einstein reconheceu a constante cosmológica como um erro. Ele também admitiu que o Universo, de fato, estava se expandindo.

Agora, em 2011, o Nobel reconhece três cientistas que podem usar a constante cosmológica para provar o aumento do Universo. Diferente da ideia inicial de Einstein, mas salvando um conceito que era tido como errado há mais de meio século.

Segundo comunicado divulgado pela organização do Nobel, "a descoberta de que essa expansão está se acelerando é espantosa". "Se a expansão continuar a se acelerar, o Universo vai se acabar em gelo."

Vencedores  No ano passado, o prêmio de Física foi entregue a Andre Geim e Konstantin Novoselov, ambos de origem russa, da Universidade de Manchester, no Reino Unido, por suas descobertas sobre o material bidimensional grafeno, aplicáveis à física quântica.

O grafeno é um supercondutor composto por apenas uma camada de átomos de carbono que se organizam em forma hexagonal. Pode ser usado em painéis de luz, células solares, componentes eletrônicos e na produção de telas sensíveis ao toque flexível.

Como condutor de eletricidade, ele funciona tão bem como o cobre e na condução do calor, o grafeno supera todos os outros materiais conhecidos, além de ser quase totalmente transparente e tão denso que nem mesmo o hélio, o menor átomo de gás, pode passar por ele.

Em 2004, a dupla foi a primeira a isolar e identificar propriedades do grafeno, forte candidato a substituir o silício na computação.

Geim tem ainda a particularidade de ter recebido um Ig Nobel pelo estudo envolvendo a levitação de sapos.

Esta é a segunda categoria do Nobel de 2011 cujos vencedores são anunciados. Na segunda-feira (03), três cientistas que desvendaram segredos do sistema imunológico, abrindo caminho para novas vacinas e tratamentos contra o câncer, foram anunciados como vencedores do Prêmio Nobel de Medicina.

O norte-americano Bruce Beutler e o biólogo francês Jules Hoffman, que estudaram os primeiros estágios da reação imunológica a um ataque, dividiriam o prêmio de US$ 1,5 milhão (cerca de R$ 2,8 milhões) com Ralph Steinman, canadense radicado nos EUA que descobriu as células dendríticas, que morreu antes de ser anunciado como ganhador – a Fundação Nobel confirmou a entrega do prêmio após uma reunião de emergência.

Ainda nessa semana serão conhecidos os vencedores dos prêmios de química, literatura e da paz. Na segunda-feira (10), será conhecido o vencedor na categoria economia.

Prêmio  O prêmio consiste numa medalha de ouro, um diploma com a citação da condecoração e um valor em dinheiro, que varia de acordo com os rendimentos da Fundação Nobel, mas que normalmente fica em torno de 10 milhões de coroas suecas (R$ 2,72 milhões) – a ideia de Nobel era permitir que os homenageados continuassem a trabalhar ou pesquisar sem pressões financeiras.

Os prêmios são:

• Nobel de Física, decidido pela Academia Real das Ciências da Suécia;
• Nobel de Química, decidido pela Academia Real das Ciências da Suécia;
• Nobel de Fisiologia/Medicina, decidido pelo Instituto Karolinska;
• Nobel de Literatura, decidido pela Academia Sueca;
• Nobel da Paz, decidido por um comitê designado pelo parlamento norueguês.

O Prêmio Nobel pode ser ganho individualmente ou repartido entre até três pessoas. Pode não ser concedido num ano, o que permite a concessão de dois prêmios da mesma categoria no ano seguinte. Além disso, o prêmio em determinado campo pode não ser concedido por um ano ou mais – o que ocorre mais frequentemente com o Nobel da Paz.

Cada comitê manda convites aos meios científicos de vários países, para que digam quais são seus eventuais candidatos. As nomeações são recebidas pelos comitês e, depois de serem estudadas e analisadas por especialistas, são transmitidas às instituições, que votam para escolher os vencedores.

Os homenageados têm o direito de recusar os prêmios. Mas as recusas só ocorreram por pressões políticas – como em 1937, quando Hitler proibiu os alemães de receberem o Prêmio Nobel, porque ficou irritado quando o Prêmio da Paz de 1935 foi concedido a Carl Von Ossietz, um jornalista antinazista que tinha revelado os planos secretos de rearmamento da Alemanha.

O Nobel é entregue desde 1901 a personalidades de destaque nas áreas de ciências, literatura e paz, conforme estipulado no testamento do empresário Alfred Nobel, inventor da dinamite.

Últimos premiados pelo Nobel de Física

2011  Saul Perlmutter e Adam Riess (Estados Unidos) e Brian Schmidt (Austrália/Estados Unidos)

2010 Andre Geim (Países-Baixos), Konstantin Novoselov (Rússia/Grã-Bretanha)

2009 Charles Kao (Estados Unidos/Grã-Bretanha), Willard Boyle (Estados Unidos/Canadá), George Smith (Estados Unidos)

2008 Yoichiro Nambu (Estados Unidos), Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa (Japão)

2007  Albert Fert (França) e Peter Grünberg (Alemanha)

2006 John C. Mather (Estados Unidos) e George F. Smoot (Estados Unidos)

2005  Roy J. Glauber (Estados Unidos), John L. Hall (Estados Unidos) e Theodor W. Hänsch (Alemanha)

2004 David J. Gross, H. David Politzer e Frank Wilczek (Estados Unidos)

2003 Alexei A. Abrikosov (Rússia/Estados Unidos), Vitaly Ginzburg (Rússia) e Antony J. Leggett (Grã-Bretanha/Estados Unidos)

2002 Raymond Davis Jr (Estados Unidos), Masatoshi Koshiba (Japão), e Riccardo Giacconi (Estados Unidos)