De OMEGA a ALPACA: a montanha volta à fronteira

Este é o único marco do roteiro que ainda não terminou. Em 1989 o Laboratório propôs, com a Universidade de Tóquio, um instrumento chamado OMEGA que nunca chegou a ser construído. Vinte e sete anos depois, em maio de 2016, um Prêmio Nobel japonês subiu à Bolívia para impulsionar o seu herdeiro. ALPACA está em construção na mesma montanha, e será o primeiro instrumento capaz de observar o céu do hemisfério sul em raios gama acima de 100 TeV — o hemisfério onde está o centro da nossa galáxia.

Por que este marco fecha o roteiro

Os nove marcos anteriores documentam o que aconteceu. Este documenta o que está acontecendo, e por isso muda a natureza da candidatura.

Um dossiê perante a UNESCO pode proteger uma ruína ou pode proteger uma instituição viva. Não são a mesma coisa, e não se argumentam da mesma maneira. Os critérios de integridade e de autenticidade que a UNESCO avalia são satisfeitos de forma muito distinta quando o uso original do bem não foi interrompido: aqui não é preciso reconstruir uma função perdida, é preciso documentar uma função que continua.

Este marco é a prova disso. E tem, além disso, uma simetria útil: começa com um fracasso.

1989: a proposta OMEGA

Em 1989, um grupo de pesquisadores do Laboratório propôs, junto com o Cosmic Ray Research Laboratory da Universidade de Tóquio, um experimento chamado OMEGA — Observation of Multiple Particle Production, Exotic Interactions, Gamma Ray Air Showers and Heavy Primaries.

O instrumento previsto:

Os objetivos declarados, nas palavras da proposta:

• Aumentar o número de eventos observados na faixa de 10¹⁵–10¹⁶ eV ⚠.
• Medir a composição dos raios cósmicos primários perto de 10¹⁶ eV ⚠.
• Examinar os chuveiros de primários de energia da ordem de 10¹⁶ eV ⚠, que atingem no Chacaltaya o seu máximo desenvolvimento.
• Esclarecer o caráter das interações exóticas encontradas pela Colaboração Brasil–Japão (marco 07), comparando os eventos do detector central com os do CERN e do Fermilab.
• Observar fontes de raios gama acima de 6×10¹⁴ eV ⚠ situadas no centro galáctico e nos seus arredores.

Aguirre inclui no seu livro um quadro com os candidatos a fontes de raios gama que OMEGA deveria observar, com a sua ascensão reta, declinação, tipo de objeto e ângulo zenital mínimo no Chacaltaya: o Pulsar do Caranguejo, Geminga, o Pulsar de Vela, Vela X-1, PSR 0950+08, Virgo A, Centaurus A, Sco X-1, X1700-37, X1822-37, PSR 1929+10, X1907+09, PSR 1937+21 e SS433.

Esse quadro é o documento-chave do marco, e convém reproduzi-lo no sítio tal como está. É a lista do que o Chacaltaya queria olhar em 1989 e não pôde. Colocada ao lado do programa científico de ALPACA, mostra numa única imagem que a ambição se manteve intacta durante trinta e cinco anos.

⚠ Os expoentes. A transcrição por OCR do livro perde os expoentes em toda esta passagem. Os números acima são reconstruções por contexto e nenhum deve ser citado sem cotejo com a página impressa.

OMEGA não foi construído. As fontes consultadas não dizem por quê.

O que de fato aconteceu nesse meio-tempo

Entre a proposta e o seu herdeiro passaram-se vinte e sete anos, e a montanha não ficou parada. Convém dizê-lo, porque de outro modo o marco parece um salto no vazio.

• Maio de 1986. O experimento SYS (marco 06) verificou um excesso significativo de chuveiros pobres em hádrons, com energias superiores a 10¹⁴ eV ⚠, procedentes da direção do sistema binário de raios X Scorpius X-1. Uma exploração ao longo do plano galáctico mostrou ainda um excesso de emissão gama difusa nas faixas de 50 a 150 e de 200 a 300 graus de ascensão reta.
• O grupo da Universidade de Turim (marco 06) observou direções de chegada de raios gama através de chuveiros pequenos, e em particular a Supernova 1987A — a supernova mais próxima observada desde a invenção do telescópio, e visível apenas do hemisfério sul.
• 1992–1994. A Universidade de Nagoya instalou na primavera de 1992, sobre a sala Rossi, um telescópio de nêutrons solares — o terceiro de sua rede internacional, em operação desde setembro daquele ano — e em 1994 o projeto cooperativo formalizou-se com o apoio comprometido da Academia Nacional de Ciências: carta de Carlos Aguirre ao embaixador do Japão, 23 de março de 1994 (marco 09, §6.1).
• E, desde 2008, os detectores Cherenkov do LAGO (marco 09).

2 de maio de 2016: um Nobel sobe à montanha

Em 2 de maio de 2016 chegou à Bolívia Takaaki Kajita, Prêmio Nobel de Física de 2015 pela descoberta das oscilações de neutrinos, e então diretor do Institute for Cosmic Ray Research (ICRR) da Universidade de Tóquio.

A **Universidad Mayor de San Andrés concedeu-lhe o título de doutor honoris causa, e o Concejo Municipal de La Paz declarou-o hóspede ilustre, reconhecendo expressamente o seu apoio ao novo observatório de raios cósmicos que estava sendo instalado perto do monte Chacaltaya**.

Por que esta visita pertence ao dossiê e não à seção de notícias. O ICRR de Tóquio é a instituição sucessora do Institute for Nuclear Study de cujo seio saíram, em 1959, as duas passagens para Moscou que deram origem ao BASJE e à Colaboração Brasil–Japão (marcos 06 e 07). Cinquenta e sete anos depois, o diretor dessa mesma casa volta à mesma montanha para assinar o experimento seguinte. A continuidade da relação com a física japonesa —1959, 1961, 1962, 1973, 2016— é um dos argumentos de cooperação internacional mais longos e mais bem documentados que o sítio tem.

ALPACA

ALPACA — Andes Large-area PArticle detector for Cosmic-ray physics and Astronomy — é o projeto que arrancou em 2016 entre a Bolívia e o Japão, com participação também do México.

O que busca:

• Observar raios gama de ultra-alta energia no hemisfério sul.
• Averiguar que objetos astrofísicos aceleram os raios cósmicos acima de 10¹⁵ eV — os chamados PeVatrons.
• Estudar distribuições de energia, anisotropia dos raios cósmicos e campos magnéticos solares.

O princípio é o do BASJE. Um arranjo de superfície que detecta o chuveiro, e sob a terra um detector de múons que distingue os chuveiros pobres em múons —os produzidos por raios gama— do fundo, muitíssimo mais abundante, de raios cósmicos carregados. É exatamente o método que Suga, Escobar, Rossi e Clark instalaram nesta montanha em 1961 (marco 06), com sessenta anos de instrumentação pelo meio.

Em setembro de 2026 esse detector de múons ainda está sendo construído. O arranjo de superfície já está sobre o planalto; a parte subterrânea —a que separa os chuveiros de raios gama do fundo, muitíssimo mais abundante, de raios cósmicos carregados e, portanto, a que converte o arranjo num telescópio— está em obra. Convém dizê-lo com clareza, porque é o que torna o marco forte: o sítio não mostra um instrumento terminado, e sim um que está sendo erguido agora mesmo.

A frase que resume o marco já foi escrita, em 1992, por Tsuneo Matano, Koichi Suga e Yoshio Toyoda, comentando um arranjo novo em outro lugar do mundo: «O novo arranjo, que custa milhões de dólares, é maior e melhor que o nosso de 30 anos atrás, mas o princípio é o mesmo.» No Chacaltaya, três décadas depois, o novo arranjo é ALPACA.

ALPAQUITA: o protótipo já está medindo

E é isto que faz com que o marco não seja uma promessa.

ALPAQUITA é o protótipo de ALPACA, e está em funcionamento:

E já tem um resultado que demonstra que funciona. O arranjo detectou a sombra da Lua nos raios cósmicos com uma significância estatística de 8σ. A sombra lunar é o padrão de calibração deste tipo de instrumentos: a Lua bloqueia os raios cósmicos que viriam da sua direção, e o déficit observado permite medir a resolução angular e a precisão de apontamento do detector. A de ALPAQUITA resultou em aproximadamente 1,0°, coincidindo com as simulações.

Em bom português: o instrumento vê o que tem de ver, com a precisão prevista.

As simulações publicadas pela colaboração estimam que ALPAQUITA sozinho poderia detectar cinco fontes acima de 10 TeV com significância de 5σ em um ano de observação, e que HESS J1702-420A seria detectável acima de uns 300 TeV em um ano, se o seu espectro se prolongar sem corte.

Por que o hemisfério sul, e por que esta montanha

Este é o argumento científico do marco, e é forte porque é geográfico — isto é, intransferível.

Os grandes observatórios de raios gama de altíssima energia que hoje funcionam —Tibet ASγ, LHAASO, HAWC— estão todos no hemisfério norte. De lá não se vê boa parte do céu austral.

E no céu austral está o seguinte:

• O centro da nossa galáxia, que os experimentos do hemisfério norte não podem observar.
• Cerca de cem fontes conhecidas de raios gama de altíssima energia.
• Os melhores candidatos a PeVatron — os aceleradores naturais que levam prótons para além de 10¹⁵ eV, a faixa do «joelho» do espectro que o BASJE mediu pela primeira vez a partir desta mesma montanha nos anos sessenta (marco 06).

Não existe hoje nenhum instrumento capaz de observar o céu do sul em raios gama acima de 100 TeV. ALPACA será o primeiro.

E a razão pela qual se constrói aqui é a mesma de 1942, de 1947, de 1961 e de 1962: a altitude. Um chuveiro iniciado por um raio gama dessas energias atinge o seu máximo desenvolvimento nesta altura; medido do nível do mar, já se extinguiu.

É o mesmo argumento do marco 07 dito com outras palavras. O instrumento não pode ir para outro lugar. A montanha não é o cenário do experimento: é uma das suas condições físicas.

Um CERN do Sul, sem aceleradores

Em torno de tudo isto cresce uma ideia de escala maior, e convém que o sítio a recolha porque situa o Chacaltaya num movimento regional e não num esforço isolado.

Vieira e Videira descrevem o nascimento de um movimento em favor da criação daquilo que provisoriamente se denominou Instituto Regional de Astropartículas: uma infraestrutura administrativa para os grandes projetos científicos atuais e futuros que aproveitam a natureza sul-americana. Na definição de um dos seus impulsionadores, o físico Ronald Shellard, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas:

«Um CERN Sul sem aceleradores.»

O que esse instituto articularia:

E os mesmos autores encerram o seu ensaio com uma frase que o sítio deveria usar:

«É a montanha do Sul que ousou enfrentar as máquinas do Norte.»

Uma questão que o dossiê tem de resolver: onde está o bem

Este é o ponto prático mais importante deste marco, e não pode ficar sem resposta.

ALPACA não está no edifício do Laboratório. Está no planalto do Chacaltaya, uns quatrocentos e sessenta metros mais abaixo, numa esplanada que precisa de 83.000 m² de superfície plana — algo que o cume não oferece.

Isso levanta três perguntas que o dossiê deve responder explicitamente:

1. O perímetro do bem proposto inclui o planalto de ALPACA? Se o argumento central da candidatura é que o sítio continua sendo um centro científico ativo, e o experimento ativo mais importante está fora do perímetro, o argumento enfraquece.
2. Como se articula o bem com a sua zona de amortecimento? Uma figura de bem em série ou um bem com vários componentes pode ser a resposta técnica adequada.
3. Como se concilia a proteção patrimonial com a construção de instalações científicas novas? Um bem patrimonial impõe restrições à obra nova. ALPACA está em obra neste exato momento. Isso não é um obstáculo —é normal em sítios de patrimônio científico— mas exige um acordo escrito entre o projeto de candidatura e a colaboração ALPACA antes de apresentar o dossiê, não depois.

Minha recomendação. Tratar isto como uma oportunidade e não como um problema. Um dossiê que chega com um plano de gestão acordado com o experimento em curso demonstra exatamente a capacidade de gestão que a UNESCO avalia. Um que descobre a contradição durante a avaliação, não.

Cronologia do marco

Pontos em aberto

⚠ O estado exato do detector de múons. Em setembro de 2026 está em construção (§5). Falta precisar quanto dos 5.400 m² está executado e o cronograma previsto de entrada em operação. ✅ Resolvido pela Direção do IIF (19 de setembro de 2026): o ALPAQUITA ainda não tem nenhuma piscina de múons construída; a construção dos detectores subterrâneos começou no fim de outubro de 2025. Até hoje o protótipo mediu apenas com seu arranjo de superfície.

⚠ Por que OMEGA não foi construído. Nenhuma fonte consultada o diz. É uma pergunta legítima e a resposta —falta de financiamento, mudança de prioridades científicas, instabilidade institucional dos anos oitenta— seria informativa para o dossiê, porque documenta a fragilidade de um sítio científico sem proteção nem financiamento estável. Perguntar a Carlos Aguirre e ao ICRR.

⚠ A proposta OMEGA de 1989 como documento. «Experiment OMEGA: Observation of Multiple Particle Production, Exotic Interactions, Gamma Ray Air Showers and Heavy Primaries», C. Aguirre et al., Cosmic Ray Research Laboratory, University of Tokyo, 1989. Localizá-la. Com o quadro de fontes candidatas é uma peça de exposição excelente.

⚠ Todos os expoentes deste marco. A transcrição do livro perde-os sistematicamente. Cotejar contra a página impressa antes de publicar qualquer número de energia.

⚠ O excesso de Scorpius X-1 de maio de 1986. Foi publicado? Foi confirmado depois, ou descartado? É um resultado de fonte que, se se sustentar, é importante; e, se não se sustentar, o sítio deve dizê-lo — a mesma regra que vale para Centauro (marco 07).

⚠ O calendário de ALPACA. Quantos detectores estão instalados hoje, em que estado estão os detectores de múons subterrâneos, e quando se prevê o arranjo completo. Pedi-lo diretamente à colaboração, que tem sede na própria UMSA.

⚠ Os parceiros mexicanos de ALPACA: que instituições exatamente.

⚠ O acordo UMSA–ICRR que formalizou ALPACA: data, signatários, texto. Seria o equivalente contemporâneo do acordo CBPF–UMSA de 1952 (marco 03).

⚠ A situação do Instituto Regional de Astropartículas. A fonte é de 2015/2019. Avançou? Existe hoje alguma estrutura formal? Perguntar ao CBPF e a Ronald Shellard.

⚠ A delimitação do bem em relação ao planalto de ALPACA. Ver §9. Não é um ponto em aberto de pesquisa: é uma decisão que o projeto tem de tomar.

O elemento material deste marco

É o único marco cujo objeto está crescendo, e isso inverte a abordagem habitual.

• Documentar ALPAQUITA e a obra de ALPACA fotograficamente, agora. Dentro de dez anos, as fotografias da construção serão patrimônio; hoje são apenas uma obra. É a única parte do dossiê em que o projeto pode criar arquivo em vez de procurá-lo.
• Registrar em vídeo o testemunho de quem está construindo o experimento, em especial dos técnicos bolivianos. É o que não se fez em 1961 e que hoje nos falta para o BASJE.
• Acordar com a colaboração ALPACA o regime de compatibilidade entre obra científica e proteção patrimonial (§9).
• Conservar a proposta OMEGA de 1989 e o seu quadro de fontes candidatas.
• Decidir se o acesso de visitantes a ALPACA é possível e em que condições, e coordená-lo com a mesma decisão sobre a estação GAW (marco 09).

Argumento para a candidatura perante a UNESCO

Forma breve (para a página):

Forma desenvolvida (para o dossiê):

1. Integridade demonstrada pela continuidade de uso. O critério de integridade cumpre-se aqui da forma mais sólida possível: o uso científico do bem nunca foi interrompido e há investimento internacional comprometido para as próximas décadas. Não se pede que se proteja a memória de uma função; pede-se que se proteja uma função ativa.

1. A excepcionalidade do sítio é revalidada a cada geração. 1942 o actinômetro, 1947 as chapas de Lattes, 1961 o BASJE, 1962 a câmara de emulsões, 1973 o SYS, 2008 o LAGO, 2011 a estação GAW, 2022 ALPAQUITA. Oito decisões independentes, tomadas por instituições distintas de países distintos ao longo de oitenta anos, de que este ponto da Terra é o lugar adequado. Nenhum argumento retórico iguala essa série.

1. Uma primazia mundial em curso, não passada. Nenhum instrumento do mundo observa hoje o céu austral em raios gama acima de 100 TeV. Quando ALPACA o fizer, será daqui — e pela mesma razão física pela qual Lattes escolheu esta montanha em 1947: a altitude.

1. A relação com a física japonesa completa quase setenta anos. Das duas passagens para Moscou de 1959 ao doutorado honoris causa de Takaaki Kajita em 2016, passando por Suga, Kamata, Matano, Fujimoto e Hasegawa. É uma das cooperações científicas bilaterais mais longas documentadas entre o Japão e um país latino-americano, e toda ela tem por objeto um mesmo lugar.

1. E o sítio é parte de um movimento regional. O projeto de Instituto Regional de Astropartículas —«um CERN Sul sem aceleradores»— situa o Chacaltaya ao lado dos pampas argentinos, do deserto do Atacama e da rocha dos Andes como um dos recursos naturais sul-americanos para a ciência. A candidatura não protege um caso isolado: reconhece o mais antigo desses recursos, o único com oitenta anos de uso documentado.

Fontes

1. Carlos Aguirre Bastos, Medio siglo de ciencia en Bolivia. El Laboratorio de Física Cósmica de Chacaltaya de la UMSA, Fundación Universitaria Simón I. Patiño, La Paz, 1996 — cap. XII, «Perspectivas futuras», e cap. XI.
2. C. Aguirre et al., «Experiment OMEGA: Observation of Multiple Particle Production, Exotic Interactions, Gamma Ray Air Showers and Heavy Primaries», Cosmic Ray Research Laboratory, University of Tokyo, 1989. ⚠ A localizar.
3. ALPACA Experiment, sítio oficial da colaboração: alpaca-experiment.org.
4. M. Anzorena et al. (Colaboração ALPACA), «A new air shower array in the Southern Hemisphere looking for the origins of Cosmic rays: the ALPACA experiment», 22nd International Symposium on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (ISVHECRI 2024), julho de 2024. arXiv:2412.14550
5. Colaboração ALPACA, «Detectability of southern gamma-ray sources beyond 100 TeV with ALPAQUITA, the prototype experiment of ALPACA», Experimental Astronomy, 2021. arXiv:2109.13490
6. Colaboração ALPACA, «The ALPACA experiment: the project of the first sub-PeV gamma-ray observation in the southern sky», 2022. arXiv:2208.14659
7. «Premio Nobel de Física llega a Bolivia y la UMSA le otorga el título de doctor honoris causa», Agencia de Noticias Fides, maio de 2016; e notas relacionadas da UMSA e de La Razón.
8. Cássio Leite Vieira e Antonio Augusto Passos Videira, «Chacaltaya: um laboratório nas nuvens», Scientific American Brasil, janeiro de 2015; em História da Física (2019), pp. 129–141 — para o Instituto Regional de Astropartículas e a citação de Ronald Shellard.