15 de dez de 2015

Observatório Nacional reúne as Placas Fotográficas do eclipse de Sobral

Observatório Nacional reúne as Placas Fotográficas do eclipse de Sobral que contribuíram para comprovar a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein

(Target) Equipe do Observatório Nacional, composta pelo astrônomo Carlos H. Veiga, pelas bibliotecárias Katia T. dos Santos, M. Luiza Dias e pelo analista Renaldo N. da S. Junior, fez um levantamento das placas fotográficas que fazem parte do resultado da expedição que observou o eclipse total do Sol na cidade de Sobral. Foi avaliado um conjunto de 900 placas fotográficas do acervo da biblioteca do Observatório Nacional. Pela importância científica, foram selecionadas as placas das observações do famoso eclipse de Sobral, que ainda guardam fielmente a imagem da Lua Nova encobrindo perfeitamente a imagem do Sol, registradas num dia muito especial para a ciência.

Na manhã de 29 de maio de 1919 um fenômeno celeste trocaria, por alguns minutos, o dia pela noite numa pacata cidade do Nordeste brasileiro, escolhida caprichosamente pela natureza para comprovar uma teoria científica. Os preciosos minutos de duração do fenômeno deveriam ser aproveitados ao máximo: era a oportunidade para comprovar experimentalmente uma nova afirmação científica prevista por uma teoria: a relatividade geral, idealizada pelo físico de origem alemã Albert Einstein (1879-1955), que pode ser entendida como uma teoria que explica os fenômenos gravitacionais. Sobral, a cidade cearense, seria o palco que ajudaria a confirmar um efeito previsto pela relatividade geral: a deflexão da luz, na qual um feixe de luz (neste caso, vindo de uma estrela) deveria ter sua trajetória encurvada (ou desviada) ao passar nas proximidades de um forte campo gravitacional (no caso, gerado pelo Sol).

Esse desvio da luz faz com que a estrela observada seja vista em uma posição aparentemente diferente de sua posição real. O objetivo dos astrônomos era medir um pequeno ângulo formado por essas duas posições. Naquele dia, aconteceria um eclipse solar total. Os cálculos previam que deveria haver, pelo menos, uma estrela localizada no fundo de céu cuja luz passasse próxima ao bordo solar. Com essa configuração e boas condições meteorológicas, haveria grande chance de comprovar a nova teoria.

Durante o eclipse, as estrelas de fundo mais próximas do bordo do Sol estavam a uma distância média de 150 anos-luz da Terra – cada ano-luz equivale a cerca de 9,5 trilhões de quilômetros. A estrela Hip 20712 era forte candidata para confirmar a teoria de Einstein, por ter sua luz passando muito perto do Sol. Estavam previstas 13 estrelas para serem usadas como sistema de referência – naquela época os catálogos continham um número relativamente pequeno de posição de estrelas brilhantes.

Os astrônomos sabiam da dificuldade que teriam para medir o ângulo de desvio da trajetória e chegar ao resultado previsto pela teoria da relatividade geral pois, provavelmente, muitas imagens de estrelas estariam imersas no halo difuso provocado pela luz do Sol, encoberta pelo disco da Lua. Havia também o problema da turbulência atmosférica, que prejudicaria a qualidade das imagens. Deveria ter um número de estrelas suficiente no campo de observação para ajustar e determinar com precisão suas coordenadas celestes observadas.

O sistema de medidas das imagens das estrelas era manual, o que introduziria um erro pessoal do observador. Devido à turbulência atmosférica local, que contribui para determinar o tamanho da imagem de um corpo celeste, as imagens das estrelas nas observações não seriam pontuais, o que dificultaria determinar o centro de cada uma delas.

O eclipse foi observado na cidade de Sobral e na ilha de Príncipe, na costa ocidental da África, mas o mau tempo não permitiu condições de trabalho ideais. Um dos vários equipamentos usados na observação do eclipse foi um telescópio refrator conjugado a um conjunto de espelhos. A equipe de astrônomos brasileiros – responsável pelas medidas da coroa solar (atmosfera exterior do Sol) – foi chefiada por Henrique Morize (1860-1930), então diretor do Observatório Nacional, e contava com Domingos Costa (1882-1956), Lélio Gama (1892-1981), Theophilo Lee, Luís Rodrigues e Allyrio de Mattos (1889-1975).

Morize foi ainda o responsável no Brasil pelos trabalhos que apontaram Sobral como local ideal para a observação. Os trabalhos relacionados à sutil medição do ângulo de deflexão da luz, redução e analise dos resultados obtidos, ficaram a cargo dos astrônomos ingleses. O acervo de placas fotográficas históricas sob a guarda da Biblioteca do Observatório Nacional abriga 900 itens. Desse total, 61 placas são relacionadas ao eclipse de Sobral, material que, após quase 100 anos, está em bom estado de conservação.

Foi realizada uma delicada higienização somente no vidro, lado contrário ao da emulsão fotográfica - uma combinação de gelatina com sais de prata sensíveis à luz, onde estão registradas as imagens do eclipse. As placas – que têm dimensões de 24cm por 18 cm ou 9 cm por 12 cm – foram acondicionadas em papel próprio para a embalagem desse tipo de material, evitando uma possível reação química com a emulsão fotográfica. Estima-se que, em seis meses, as placas passarão por um processo de digitalização de alta resolução, preservando assim as informações contidas nelas e também para que as imagens geradas sejam disponibilizadas para consulta eletrônica na página institucional.

Nos períodos de grande atividade, o Sol emite enormes arcos de plasma (gás ionizado) que são lançados a centenas de milhares de quilômetros na coroa solar. No eclipse de Sobral, o tamanho deste arco foi de aproximadamente 516 mil quilômetros.

Além de participar no apoio e na organização das observações do eclipse, a equipe brasileira fez observações da coroa solar usando um espectrógrafo, equipamento que faz o registro fotográfico das várias 'cores' (frequência) que compõem a luz emitida pela fonte (no caso, o Sol). As placas fotográficas também eram utilizadas para fotografar o dia a dia da população. Pessoas, monumentos, eventos, a natureza. Enfim, tudo era registrado neste dispositivo, que foi usado por mais de um século para guardar os momentos importantes da história das sociedades. Todo esse acervo iconográfico de importância histórica inestimável permanece sob a guarda e aos cuidados da Biblioteca do Observatório Nacional.

Às 8h46, cerca de 10 minutos antes da previsão para o início da totalidade do eclipse, o céu estava encoberto por nuvens carregadas. Felizmente, no momento do contato interno, quando o disco da Lua encobre totalmente o disco do Sol, as nuvens se afastaram e foi possível observar e fotografar o fenômeno. Foram os 5 minutos e 13 segundos mais longos para a história da física moderna.

"Do peito de todos saiu suspiro de profundo alivio, quando às 8 horas e 55 minutos de meu relógio, verifiquei ter já principiado a totalidade. Nesse momento, todos, mesmo os simples curiosos que cercavam o acampamento, sentiram-se comovidos pela imponência do espetáculo que se manifestava", disse Morize em uma conferência na Academia Brasileira de Ciências, no dia 22 de fevereiro de 1920.

A pedido de Morize, a população de Sobral deveria acompanhar o eclipse em silêncio, sem soltar fogos de artifícios para não atrapalhar a qualidade das "chapas fotográficas".

Em uma reunião de cientistas em Londres, no dia 6 de novembro de 1919, a Teoria da Relatividade foi dada como comprovada. A partir daquele momento, a Teoria da Gravitação do inglês Isaac Newton (1642-1727), idealizada cerca de 2,5 séculos antes, passava a ser um caso particular da relatividade geral, sendo válida só nos casos em que as massas são muito menores que as solares e as velocidades inferiores à da luz (300mil km/s).

Em 1925, em um almoço no Hotel Copacabana Palace, na cidade do Rio de Janeiro, Einstein, em reconhecimento à importante contribuição das observações realizadas em Sobral à comprovação de sua teoria, fez o seguinte comentário, por escrito, para um jornalista: “O problema que minha mente formulou foi respondido pelo luminoso céu do Brasil”.

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