Respondendo rapidamente às grandes descobertas

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Instituto Kavli de Física Teórica, em Santa Barbara, Califórnia

Por Jeanette Kazmierczak
Publicado no
Quanta Magazine

Como os cientistas reagem as grandes notícias de uma quebra de paradigma científica? Astrofísicos, após o grande anúncio das ondas gravitacionais, se reuniram por duas semanas em Santa Barbara, Califórnia.

Quando o Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) detectou seu primeiro turbilhão de ondas gravitacionais, em setembro do ano passado, o cientista da LIGO Daniel Holz percebeu quase imediatamente que essas pequenas ondulações no espaço-tempo iriam ter grandes ramificações no campo da astrofísica. Com a equipe do LIGO secretamente analisando seu sinal – gerado pela fusão distante de dois buracos negros – Holz e dois colegas de equipe também começaram a montar uma proposta de oficina a ser realizada o mais breve possível, após o anúncio da descoberta.

O LIGO anunciou a detecção de ondas gravitacionais em fevereiro e, apenas seis meses depois, três dezenas de especialistas fizeram o seu caminho para o Instituto Kavli de Física Teórica (IKFT), em Santa Barbara, para um workshop de “respostas rápidas” intitulado “Astrophysics From LIGO’s First Black Holes. [Astrofísica dos Primeiros Buracos Negros do LIGO]”. Os buracos negros que se fundiram, produzindo o primeiro sinal do LIGO, eram inesperadamente pesados, com implicações para a nossa compreensão sobre vida e morte de estrelas massivas. O workshop “deu-nos duas semanas intensas de intrigantes questões (e respostas) científica”, disse Holz, um professor assistente da Universidade de Chicago, em um email.

As Oficinas de resposta rápida do IKFT começaram a mais de uma década atrás, de acordo com o atual diretor Lars Bildsten. “A necessidade que começamos a ver é que, as vezes, grandes coisas acontecem e você não quer esperar dois anos para trazer tudo junto”, disse Bildsten. Considerando que o Instituto recebe, regularmente, programas de investigação de meses de duração, planejados com muita antecedência, o período de duas oficinas de respostas rápidas de três semanas de duração são aprovadas e agendadas no curto prazo de seis meses. Programas semelhantes são realizados no Centro Aspen para a Física e no Instituto Galileu Galilei de Física Teórica.

As propostas geralmente se seguem logo após uma grande descoberta ser anunciada – como as ondas gravitacionais ou o bóson de Higgs. Depois que os programas são aprovados, os cientistas têm de aplicar a participação.

“Agora, a realidade é que as pessoas ‘sabem’ quando há uma descoberta vindo aí”, disse Bildsten. “O que você precisa fazer é investigar: Se deve haver um resultado interessante, o IKFT estaria disposto a executar um programa de respostas rápidas?”

Uma sessão de discussões abertas sobre a formação de buracos negros binários, em uma oficina de respostas rápidas do IKFT, liderada pelo astrônomo Sterl Phinney.
Uma sessão de discussões abertas sobre a formação de buracos negros binários, em uma oficina de respostas rápidas do IKFT, liderada pelo astrônomo Sterl Phinney.

No caso da descoberta do LIGO, Holz e seus co-organizadores: Alessandra Buonanno e Duncan Brown tiveram a bola da vez, com o que Holz chamou de “preliminar, uma proposta suficientemente vaga” em janeiro, antes dos resultados de sua equipe serem publicados. Após o anúncio, ele reviu a proposta nesse sentido e acrescentou o astrônomo Eliot Quataert como co-organizador para obter uma perspectiva de fora da comunidade LIGO. A proposta do grupo foi aprovada pelo Comitê Consultivo do IKFT em março, e a oficina começou no dia 1 de agosto.

Encontrar tempo para um programa de duas semanas é difícil – embora isto tenha caido durante o verão acadêmico, o que ajudou. Disse Bildsten – mas juntar cientistas no mesmo espaço é crucial.

“Como astrofísicos, nós trabalhamos muito duro para chegar em ideias”, escreveu Brown, em um email. “Como resultado, é da natureza humana se apegar a essas ideias. As forças opostas desenvolvidas no IKFT desafiam suas ideias e os faz pensar criticamente sobre elas”.

As oficinas envolveram palestras e discussões, mas nunca mais de três em um dia, deixando muito tempo para conversas e pesquisa colaborativa.

“Os diálogos são espontâneos, as pessoas interrompiam durante as conversações – todas essas coisas, basicamente, não vão acontecer, a menos que as pessoas estejam juntas”, disse Bildsten. “Quando elas estão aqui, eles não estão preocupadas com a rotina de ensinar ou estar em um comitê. Elas estão realmente aqui para interagir com os seus colegas, por isso que é inestimável.”

De acordo com Brown, um dos muitos resultados importantes do workshop de astrofísica da LIGO era que os cientistas assinaram uma lista de instruções concretas sobre o que suas várias teorias previam para os dados futuros do LIGO, forçando os teóricos a “reduzir” o espaço de manobra “a seus modelos”. Holz acrescentou que “muitas das conversas transformaram-se em discussões de roda livre, que era exatamente o que estávamos esperando”.

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