Coppe integra grupo do Cern que investiga a origem do universo

O maior acelerador de partículas construído até hoje, o Large Hadron Collider (LHC), volta a operar e consegue criar explosão a que os cientistas estão chamando de um Big Bang em miniatura. Pesquisadores da Organização Européia de Pesquisa Nuclear (CERN na sigla em francês) retomaram, dia 30 de março, os testes do LHC ao colidir dois feixes de prótons a uma energia recorde de 7 tera-elétron volts. A iniciativa é fruto de um trabalho de equipe que reúne cientistas de 85 países. No Brasil, o grupo de pesquisadores que participam desse projeto é coordenado pelo professor José Manoel Seixas, da Coppe, e pelo professor do Instituto de Física da UFRJ, Fernando Marroquin.

Desligado em setembro de 2008 por problemas de superaquecimento, o LHC tem como objetivo principal estudar o comportamento das partículas atômicas durante o chamado Big Bang, produzindo colisões de partículas a uma velocidade similar à da luz.

A parceria entre a Coppe e o CERN tem 22 anos. A equipe de pesquisa do Laboratório de Processamento de Sinais (LPS) da Coppe coordenada pelo professor José Seixas – um dos primeiros brasileiros a integrar o grupo de pesquisa do CERN – atua em três áreas essenciais ao desempenho do LHC: calorímetro, filtragem e computação. O calorímetro, parte central de qualquer experimento de energia, é um detector de absorção total capaz de medir a energia e identificar a composição das partículas. Uma vez detectadas as partículas, será preciso selecionar aquelas relevantes ao experimento. Nesse processo de filtragem, os rastreadores eliminam o que não é de interesse e armazenam os dados que serão analisados. “Trata-se de uma triagem de alto nível, não podemos descartar informação importante”, explica Seixas. Por fim, caberá ao sistema computacional processar toda a massa de dados gerada.

Os pesquisadores da Coppe também participaram do desenvolvimento de equipamentos utilizados pelo Cern, como a placa eletrônica responsável pela soma dos sinais das células do LHC. O circuito analógico de alta velocidade é usado para registrar o choque entre os prótons. Esses circuitos encontram-se instalados no detector Atlas, cujo desenvolvimento contou com importante contribuição da equipe da Coppe. O Atlas possui um dos índices mais baixos de falha. “Esse desempenho atesta o controle de qualidade do produto brasileiro, numa área industrial de elevado valor agregado”, diz Seixas.

Outra importante contribuição da Coppe neste projeto é o trabalho na área de software, sob a coordenação da professora Carmen Maidantchik, do Programa de Engenharia Elétrica da Coppe. “Diante da quantidade de dados gerados durante os experimentos, é necessário organizar de que forma esses dados serão armazenados e como serão acessados e recuperados para posterior análise”, explica Carmen.

Coppe e CERN: 22 anos de parceria

A parceria entre e CERN e a Coppe – o Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia da UFRJ – começou há 22 anos, com a participação de alguns de seus pesquisadores no desenvolvimento de circuitos analógicos e digitais para o detector Spacal. Em 1988, um grupo formado pelos professores da Coppe Zieli Dutra, Luiz Calôba, Antonio Carneiro de Mesquita Filho, Ana Regina Rocha e Jano Moreira visitou pela primeira vez as instalações do Cern, na Suíça. Ao conhecerem a magnitude das pesquisas desenvolvidas, aceitaram o desafio e começaram a participar do projeto. A partir de então ficou estabelecida à parceria mantida até hoje com vários projetos comuns.

O professor José Manoel Seixas, do Laboratório de Processamento de Sinais (LPS) da Coppe foi um dos primeiros brasileiros a integrar os grupos de pesquisa do CERN. “Nessa época, o CERN estava envolvido em pesquisas do detector LEP (Large Electron and Positron collider), desmontado para dar lugar ao LHC, mas não havia ainda o desenvolvimento de tecnologias de detecção e de eletrônica capazes de realizar os experimentos que estão sendo realizados agora”, conta José Manoel.

Sobre o LHC

O LHC compreende um túnel circular de 27 km a 100 km da superfície entre a fronteira da França e da Suíça. A expectativa é que a partir de 2013 o LHC possa colidir feixes de prótons a 14 tera-elétron volts. O principal desafio será identificar o bóson de Higgs, também conhecido como a ‘partícula de Deus’. Proposta em 1964 pelo cientista escocês Peter Higgs, a partícula seria responsável por dotar de massa tudo o que existe no Universo.