Há pesquisadores que chegam ao seu tema de pesquisa em linha reta. Felipe Sousa não é um deles. A trajetória do físico cearense até o Apoema passou por ondas gravitacionais, anãs brancas, fusões de estrelas binárias, dois novos estados do Brasil e experiências no exterior — períodos sanduíche nos Estados Unidos, Itália e França. Tudo isso antes de convergir, finalmente, para os raios gama.
Formado em física pelo Instituto Federal do Ceará, Felipe fez mestrado e doutorado em Astrofísica no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos (SP). Na pós-graduação, investigou a radiação gravitacional em anãs brancas de rápida rotação — objetos compactos que, quando giram velozmente e têm massa suficiente, podem distorcer o próprio tecido do espaço-tempo. Foi durante o pós-doutorado no Paraná que sua pesquisa mudou de frequência: ele migrou para a astrofísica de altas energias e começou a trabalhar com raios gama. Chegou ao IFSC-USP em 2025 e é um dos mais recentes integrantes do Apoema.
Os objetos mais magnéticos do universo
No Apoema, Felipe concentra sua pesquisa na emissão de raios gama em regiões de pulsares e magnetares — dois tipos de estrelas de nêutrons, os núcleos ultradensos deixados após a explosão de estrelas massivas. Se os pulsares já são objetos extremos, girando centenas de vezes por segundo e emitindo feixes de radiação com a regularidade de um farol cósmico, os magnetares são ainda mais radicais: possuem campos magnéticos trilhões de vezes mais intensos do que o campo magnético terrestre, o que os torna fontes de emissões energéticas de natureza ainda não completamente compreendida.
O que Felipe investiga, especificamente, é se o CTAO conseguirá detectar raios gama provenientes dessas regiões — e o que essa detecção revelaria sobre os processos físicos por trás da emissão. “Telescópios anteriores já observaram regiões e viram que lá tem emissão de raios gama, só que eles não sabem dizer qual é a fonte que está gerando. Por quê? Porque tem mais de uma fonte possível naquela região”, explica. É aqui que o CTAO muda o jogo: com resolução angular significativamente superior à dos observatórios anteriores, o consórcio poderá identificar com muito mais precisão qual objeto celeste está por trás daquela emissão.
Para antecipar o que o CTAO poderá ver, Felipe já trabalha com simulações das futuras observações do observatório, usando o Gammapy (software de análise de dados adotado pela colaboração e sobre o qual ele mesmo organizou um workshop em 2024). A ideia é simples na forma, complexa na execução: construir um modelo de como uma determinada fonte se comporta, inserir esse modelo como entrada no software e gerar uma previsão de como o CTAO veria aquela região. “Simulamos o que o CTAO vai conseguir distinguir.” Se o observatório confirmar o mapa simulado, será possível dizer não apenas que há emissão, mas quantas e quais fontes estão por trás dela.
Dados em camadas
Uma das particularidades do trabalho de Felipe está na forma como os dados de um telescópio de raios gama são processados — algo muito diferente de simplesmente “olhar pelo ocular”. O que os detectores captam não é uma imagem do céu, mas um sinal eletrônico bruto que precisa passar por múltiplas etapas de refinamento antes de se tornar ciência utilizável.
É necessário eliminar o ruído da própria eletrônica, separar eventos de interesse dos chuveiros de partículas que chegam de outras direções, reconstruir a trajetória e a energia de cada fóton detectado. Só então os dados sobem de nível até chegarem aos mapas de significância e catálogos de fontes que os astrofísicos usam para fazer ciência.
Felipe transita por essas camadas. Hoje, trabalha principalmente com dados já publicados de outros observatórios, como o H.E.S.S. e o Fermi, para modelar as regiões de magnetares e pulsares que são seu foco. Recentemente, entrou na colaboração do LST, o telescópio de grande porte do CTAO, acessando os dados ainda brutos do LST-1, o primeiro telescópio do consórcio já em operação em La Palma, nas Ilhas Canárias.