O professor Roberto Trotta, do Departamento de Física do Imperial College London, é físico teórico por formação e astrofísico por profissão. Seu trabalho explora como a estatística e o aprendizado de máquina podem nos ajudar a transformar conjuntos de dados complexos de telescópios na Terra e no espaço em compreensão da vida real.   

Há quase quatro anos, ele proferiu sua palestra inaugural no Imperial . Agora, ele é um Professor Visitante que quer nos capacitar para apreciar o céu e as estrelas. Seu mais novo livro, Starborn , foi recentemente apresentado como Livro da Semana da BBC Radio 4.  

Conversamos com ele para descobrir o que as estrelas, o céu e tudo o que há entre eles trazem para a humanidade e por que devemos nos esforçar para cuidar do nosso planeta para que ainda possamos olhar para as estrelas. 

P – Quando penso em cientistas espaciais, o aprendizado de máquina e o big data não são o que inicialmente me vem à mente. Você pode explicar por que usamos big data e IA para examinar o mundo acima de nós?  

R – O aprendizado de máquina e a inteligência artificial tornaram-se essenciais para aprender sobre o nosso universo. Galileu e outros olharam através dos telescópios e desenharam o que viram, e anos mais tarde, no Observatório de Harvard, mulheres astrónomas inspecionaram centenas de milhares de estrelas e galáxias através de imagens. Devido à complexidade e à enorme escala dos dados que temos agora, precisamos de computadores para extrair significado científico do dilúvio recolhido pelos telescópios no espaço e na Terra. 

Uma das grandes fronteiras da minha área é justamente essa. Exploramos como a inteligência artificial (IA) pode compreender o universo para nós. Estamos obtendo cada vez mais dados o tempo todo, mas a questão é: o que tudo isso significa? E é aí que entram as estatísticas e o aprendizado de máquina. 

R – Pessoas diferentes estão interessadas em coisas diferentes. A minha investigação centra-se em três áreas principais: o que aconteceu na primeira fração do segundo do Big Bang, como a matéria escura e a energia escura se comportam e a compreensão do que é feito o universo.  

O universo é composto por 25% de matéria escura e 70% de energia escura – que juntas constituem impressionantes 95% do universo – mas temos poucas pistas sobre o que são.  

Devemos nossa existência à atração gravitacional da matéria escura. Desempenhou um papel crucial ao permitir a formação de galáxias e estrelas, especialmente à rápida velocidade que o fizeram. Temos quase certeza de que a matéria escura existe, porque vemos que ela afeta a forma como o universo se expande e a forma como as galáxias se movem. A questão é do que é feito?

R – Temos agora observações desde muito, muito cedo na história do universo, radiação que vem de 380.000 anos após o Big Bang. O universo tem 13,8 bilhões de anos sob seu controle, então 380 mil anos após o início é uma fração de sua idade. Graças a estas observações, podemos voltar quase ao início. 

Temos certeza de que podemos reconstruir quase tudo até então. Mas o que acontece lá? Essa é a grande questão.  

Achamos que o universo se expandiu muito, muito rapidamente, a uma taxa exponencial, num período de tempo muito pequeno. Chamamos esse momento de “inflação” e estamos tentando reconstruir como era aquela pequena fração de segundo e o que a desencadeou. 

Embora esta fosse uma energia muito mais elevada do que a que está a acontecer hoje com a energia escura, teve o mesmo efeito – expansão exponencial. As duas coisas podem ou não estar ligadas. 

Apenas 5% do universo é feito de coisas das quais você e eu somos feitos. Essa é uma das grandes questões da física. Qual é o resto e por que existe? Por que o universo é tão estranho? 

R – A ciência é sempre um empreendimento colaborativo, então você constrói sobre ombros de gigantes. Tenho pesquisadores jovens muito talentosos que trabalham com muito afinco e disciplinados.

Eu no meu grupo, e coletivamente queremos dar respostas a essas perguntas de uma forma que utilize todas as informações disponíveis nos dados com um resultado em que você pode confiar.  

É muito estatístico e computacional e estamos sempre buscando como podemos extrair essas informações de conjuntos de dados complexos.  

R –Sim, somos todos feitos de poeira estelar – mas as estrelas fizeram muito mais por nós do que isso. O livro não trata da natureza física das estrelas ou da matéria escura ou de qualquer uma das coisas de que falamos até agora. O livro é sobre o impacto cultural que a visão das estrelas teve na humanidade, desde o momento em que o Homo Sapiens saiu de África, há 50 mil anos, até à IA de hoje. As estrelas têm muito a responder em termos da inspiração e do conhecimento que nos deram. 

A – Estamos perdendo o céu e nossa conexão com o céu, e você pode perguntar: isso é importante? Acho que sim, é muito importante. Quando perdemos o céu, perdemos a consciência da nossa ligação profunda que remonta à pré-história. 

Estamos muito ocupados agora, vivemos em cidades, não olhamos para cima e não nos importamos mais com as estrelas, há 150 anos era possível ver a Via Láctea de Londres. Agora, você quase não vê estrelas. Mesmo onde estou atualmente, em Trieste, Itália, onde o céu é bastante escuro, vemos muitos satélites passando, que, segundo algumas estimativas, superarão o número de estrelas em 2030.   

R – Ao perder a conexão, você perde o significado do nosso lugar no universo e o significado que ele mantém por inúmeras gerações. Isto põe em perigo não apenas o presente, mas também o nosso futuro.  

Perdemos a sensação de que somos um ponto azul flutuando num vasto e inóspito universo escuro, e que estamos longe de qualquer outro lugar que poderíamos chamar de lar. 

O nosso planeta é insubstituível, não existe Planeta B e não podemos colonizar Marte, não na escala de tempo que necessitamos. Precisamos agir juntos porque perder as estrelas significa também perder a nós mesmos. 

R – Quero capacitar as pessoas a olharem para as estrelas, mas também a pensarem na nossa trajetória e marca no universo. Já há 50 mil anos atrás, mudámos o nosso ambiente para nos adequar. Agora, existe uma sensação de perigo devido à perda de biodiversidade e às alterações climáticas. Ao ter esta visão muito ampla de todo o arco da história dos humanos e de como as estrelas nos guiaram, e olhando esperançosamente para as estrelas em busca de mais inspiração para o futuro, deveríamos pensar: 'Para onde vamos a partir daqui?'. Em vez de recorrermos às estrelas ou a Marte, precisamos de recuperar a singularidade e a beleza do nosso lugar no universo, o nosso próprio planeta, agora. 

R – Não seria necessariamente perigoso, mas seríamos todos mais pobres. Imagine um mundo onde um véu de nuvens envolve o céu, como eu faço em Starborn, e ninguém jamais viu uma estrela, o Sol ou a Lua. Pode não ser perigoso, mas certamente não seria tão enriquecedor. 

R – É algo que sempre fiz e sempre senti que é meu dever como cientista. Quero retribuir um pouco desse entusiasmo, paixão e entusiasmo que nós, como cientistas, temos a sorte de seguir como nossa principal linha de trabalho. 

É uma grande honra compartilhar isso com o público. 

R – É uma honra incrível, claro, e eu não esperava por isso. Gostaria que o meu livro ajudasse a desinflar o mito de um Planeta B para o qual podemos escapar e contribuísse para conversas sobre a urgência de proteger o nosso planeta.  

Devemos prestar atenção ao que está acontecendo aqui e agora, a próxima geração não terá as estrelas e poderá nem ter um planeta para viver. Para mim, essa é a mensagem importante.