Acelerador de partículas Fair começa a sair do papel

Teve início nesta quarta-feira (05/07) na cidade alemã de Darmstadt a construção do acelerador de partículas Fair, um enorme projeto conjunto europeu que visa a descobrir como a matéria se desenvolveu após o Big Bang, há 13,8 milhões de anos.

Entre os presentes na cerimônia de lançamento em Darnstadt estavam pesquisadores de Índia, Finlândia, França, Polônia, Romênia, Rússia, Eslovênia, Suécia, Reino Unido e Alemanha.

A preparação do terreno para a construção do enorme acelerador subterrâneo foi iniciada anos atrás, no Centro Helmholtz para Pesquisa de Íons Pesados. As instalações do Fair (sigla em inglês para Unidade de Pesquisa sobre Antiprótons e Íons) deverão entrar em funcionamento em 2025.

O Fair será uma extensão do acelerador de partículas SIS18 da Sociedade para Pesquisa sobre Íons Pesados (GSI, na sigla em alemão) também em Darmstadt, utilizado por pesquisadores no passado para o desenvolvimento de pesquisas nucleares, médicas, de plasma e de materiais científicos.

O acelerador SIS18 têm diâmetro de 218 metros, com a capacidade de acelerar íons em até 90% da velocidade da luz, ou seja, 270 mil quilômetros por segundo.

O Fair será capaz de adicionar impulso às partículas e conduzi-las aos limites da velocidade da luz. O Fair, localizado 17 metros abaixo da superfície, tem diâmetro de 1,1 mil metros. Ele será um entre oito novos aceleradores interconectados de formato circular.

O projeto complexo das novas instalações permitirá aos pesquisadores a realização de uma ampla variedade de experiências com todos os tipos de elementos, desde íons de hidrogênio até isótopos radioativos como o urânio. No futuro, será possível ainda gerar antiprótons – partículas de antimatéria que possuem a mesma carga dos prótons, mas negativas ao invés de positivas.

O GSI inaugurou recentemente um novo centro de dados para armazenar a enorme quantidade de informações que o novo acelerador de partículas deverá gerar. Atualmente, o centro opera em apenas uma pequena fração de sua capacidade, mas já está pronto para dar apoio os cientistas em suas pesquisas, o que certamente, será necessário.                                         

Pesquisas

Mais de 3 mil cientistas de todo o mundo trabalharão no Fair. Eles desenvolverão pesquisas experimentais em suas universidades e institutos para, posteriormente, implementá-las no Fair.

Haverá quatro departamentos: Física Atômica e de Plasma e Aplicação (Appa); Matéria Bariônica Comprimida (CBM); Estrutura Nuclear, Astrofísica e Reações (Nustar) e Aniquilação Antipróton (Panda).

A versatilidade das instalações é uma grande vantagem para a pesquisa científica. Todos os tipos de condições teóricas ou aquelas observadas em algum lugar do espaço poderão ser recriadas em laboratório e em escala atômica. 

O detector Hades será utilizado para a criação de matéria extremamente densa, como uma estrela de nêutrons. Isso poderá incluir plasmas muito quentes ou frios, pressões extremamente altas e outras condições que existem apenas no interior de estrelas ou planetas.

Esses experimentos deverão ajudar os cientistas a compreender melhor como nosso universo se desenvolveu após o Big Bang e evoluiu até chegar ao que conhecemos hoje.

Além das questões fundamentais da nossa existência, há também diversas outras aplicações, como nas áreas da biologia ou da física. No Fair será possível também investigar os efeitos dos raios cósmicos nas nossas células.

Os cientistas poderão testar materiais ou componentes eletrônicos que poderão ser utilizados em naves espaciais, como as que viajam próximo ao sol ou planetas de gás gigantes. Espera-se que quanto mais tempo o acelerador estiver em funcionamento, novas ideias surgirão.