A mercadoria mais valiosa na astronomia hoje em dia é o tempo, especificamente, o tempo usando o novíssimo e ultrapoderoso observatório da NASA.

Uma imagem mostra a gama de tópicos científicos que o Telescópio Espacial James Webb abordará. Crédito da imagem: NASA, ESA, Ann Feild (STScI)

O Telescópio Espacial James Webb, também conhecido como JWST ou Webb, foi lançado em 25 de dezembro de 2021 e está programado para começar as observações científicas em alguns meses. Os astrônomos aguardam ansiosamente por esse momento: Os cientistas acreditam que a sensibilidade do telescópio e a visão infravermelha fornecerão dados que os ajudarão a desvendar inúmeros mistérios do cosmos.

E quaisquer dados, de qualquer instrumento, são cruciais para os astrônomos. "Como um astrônomo observacional, eu meio que vivo ou morro pelo tempo do telescópio que recebo", Larissa Markwardt, Ph.D. estudante de astronomia da Universidade de Michigan. "É definitivamente difícil se estabelecer se você não estiver obtendo nenhum dado."

Markwardt liderou uma das 1.173 propostas que cientistas de todo o mundo enviaram em novembro de 2020 argumentando seu caso para usar o JWST. "De certa forma, não foi tão estressante" quanto outros envios de propostas, disse Markwardt. "Eu apenas assumi que não teria tempo, então acho que estava com um pouco menos de medo de enviá-la."

Markwardt e seus colegas queriam usar o JWST para estudar rochas que orbitam o Sol aproximadamente à mesma distância que Netuno, um aglomerado à frente do planeta e outro atrás dele. Os cientistas chamam esse tipo de rocha de asteroides troianos e acreditam que eles contêm alguns dos materiais mais primitivos do sistema solar. Apenas em outubro passado, a NASA lançou a missão Lucy, dedicada ao levantamento dos asteroides troianos que orbitam com Júpiter. Mas para os companheiros de Netuno, os cientistas ainda estão estudando as rochas à distância.

E a proposta de Markwardt, ao que parece, foi um dos 266 projetos premiados com o precioso tempo de telescópio. Durante seu primeiro ano de trabalho, o JWST passará pouco mais de 24 horas estudando nove diferentes Troianos de Netuno.

A representação de um artista do Telescópio Espacial James Webb em ação. Crédito da imagem: Northrop Grumman

Isso é um alívio para Markwardt. "Esses objetos são tipicamente muito fracos e, portanto, não havia um telescópio terrestre que pudesse fazer essas observações", disse ela. "Então, realmente, tivemos que usar James Webb ou não poderíamos fazer este projeto."

O projeto Troianos de Netuno é uma das 22 investigações que ganharam a oportunidade de usar o JWST para estudar objetos em nosso sistema solar. Quase todos esses projetos são liderados por um astrônomo de pleno direito. Mas quando as equipes de cientistas estavam avaliando a enxurrada de propostas para usar o JWST em seu primeiro ano de ciência, ninguém sabia quem era um astrônomo estabelecido e quem, como Markwardt, era um estudante de pós-graduação.

Isso é graças a um sistema chamado revisão por pares anônima dupla, ou DAPR, que oculta os nomes dos membros da equipe de revisores especialistas e vice-versa.

"Eu acho que é muito improvável, se não impossível, que eu teria conseguido tempo com o James Webb se não fosse pelo DAPR", disse Markwardt. "Isso é algo que todo mundo queria usar, e eu simplesmente não posso acreditar que eles dariam tempo a uma pequena estudante de pós-graduação como eu."

Um viés no tempo

O tempo do telescópio é dividido em algumas categorias: Algum tempo vai para os cientistas que criaram o observatório, outro é guardado para oportunidades de última hora quando algo excitante aparece no céu. Mas a maior parte do tempo - 6.000 horas no primeiro ano do Webb, vai para o que é chamado de programa geral de observação, no qual cientistas de todo o mundo defendem o uso do observatório.

Este ano, os cientistas solicitaram cerca de 24.500 horas, então a seleção é fundamental. O tempo geral do observador é dividido por um processo cuidadoso no qual mais de uma dúzia de lista de jurados anônimos de especialistas analisam propostas para determinar qual ciência deve ser priorizada.

O Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore vem gerenciando esse processo para o Telescópio Espacial Hubble há décadas e agora está fazendo o mesmo para o Webb. “Começamos com um processo muito mais simples”, disse Alessandra Aloisi, chefe do escritório da missão científica da STScI. "Não tínhamos critérios definidos; apenas diríamos aos palestrantes: Pontue a proposta com base em uma escala de um a cinco, se você achar interessante, estimulante, transformacional."

Mas na década de 2010, alguém perguntou se STScI sabia como as propostas de astrônomos masculinos e femininos se saíram. O Instituto não; legalmente não é permitido coletar dados demográficos com propostas, enfatizam Aloisi e seus colegas. Mas o escritório de ciências ainda estava intrigado. Neill Reid, agora diretor associado de ciência do STScI, decidiu investigar, analisando uma década de propostas do Hubble que exibiam o nome do investigador principal na primeira página. 

Os números eram gritantes. Reid descobriu que, em cada um desses anos, as propostas lideradas por um investigador principal do sexo masculino eram mais propensas a ganhar tempo do que as propostas lideradas por uma investigadora principal do sexo feminino. Em alguns anos, as taxas de sucesso das mulheres eram quase iguais às dos homens; em alguns, os homens eram quase duas vezes mais propensos a acabar ficando com o tempo do Hubble. Por alguns anos, Reid analisou dados adicionais para ver se fatores como estágio de carreira ou subárea científica faziam diferença; ainda assim, as propostas dos homens eram, em geral, mais propensas a ganhar tempo.

O Telescópio Espacial Hubble visto em órbita ao redor da Terra. Crédito da imagem: NASA

“Muitas pessoas estavam dizendo: Bem, nós meio que pensamos que isso estava acontecendo”, disse Reid. "Não acho que tenha sido inesperado, mas o fato de ser tão óbvio foi um choque."

O Instituto achou que tinha uma oportunidade real de mudar o sistema. No geral, os astrônomos têm muitas ideias para usar o Telescópio Espacial Hubble do que o instrumento pode executar, e o STScI tem mais flexibilidade e experiência do que, digamos, a NASA. O STScI decidiu ver se poderia igualar os números, por exemplo, movendo o nome do pesquisador principal da primeira página da proposta para a segunda ou listando todos os membros da equipe em ordem alfabética em vez de destacar o pesquisador principal.

Mas essas abordagens não funcionaram.

"Apenas não estava realmente mudando as mentes ou mudando as atitudes em relação às propostas", disse Lou Strolger, que foi presidente do grupo de trabalho formado para reduzir o viés na alocação de tempo e agora é vice-chefe da divisão de instrumentos da STScI. "As pessoas ainda estavam falando sobre eles em termos de 'proposta de Jennifer' ou 'esforços de Matthew'; ficou muito claro que eles estavam falando sobre a proposta e a identidade como sinônimos, e isso não era o que queríamos fazer."

Então Reid recrutou apoio. "Os cientistas sempre pensam que podemos fazer as coisas por nós mesmos", disse ele. "Chegamos ao ponto em que dissemos: Olha, realmente precisamos trazer pessoas que sejam especialistas nessa área".

Uma nova abordagem 

O STScI trouxe cientistas sociais para aconselhar sobre os processos de revisão e, eventualmente, decidiu dar um salto e tentar não fornecer aos painelistas os nomes dos pesquisadores. 

"Tínhamos um bom pressentimento de que seria controverso para começar", disse Strolger.

E foi. "Como você pode imaginar, dividiu a comunidade ao meio e, em muitos casos, atravessou as faixas etárias", disse Strolger. "Muitas pessoas achavam que isso era a coisa certa a fazer; eles suspeitavam há muito tempo que havia um viés no processo e que este era um grande movimento para reduzir esse viés. Havia outras pessoas que diziam: 'Passei uma carreira construindo uma reputação para mim mesmo, e você está essencialmente removendo esse poder de mim.'"

Mas em 2018, o primeiro ciclo de propostas do Hubble sob o sistema anônimo duplo foi aberto. 

O instituto criou uma espécie de brecha no sistema para tentar aplacar as preocupações dos cientistas. "Havia alguma preocupação na comunidade de que, bem, e se conseguirmos alguém apresentando uma proposta que simplesmente não foi qualificada", disse Reid. Assim, depois que as propostas anônimas são classificadas, os membros painelistas podem verificar os cientistas que selecionaram e certificar-se de que estão qualificados. "Nós nunca os ouvimos dizer: 'Você não pode dar tempo a essas pessoas', então acho que isso tranquiliza a comunidade, tranquiliza a NASA, que esse processo não está trazendo pessoas meio loucas para usar os telescópios."

Uma imagem da parte de trás dos 18 segmentos de espelho do Telescópio Espacial James Webb sendo montados em uma sala limpa. Crédito da imagem: NASA/Chris Gunn

Não foram apenas os cientistas que queriam usar o Hubble que tiveram que se ajustar; os cientistas que avaliam as propostas também. Aloisi disse que muitos estavam céticos em relação às primeiras discussões anônimas, mas acabaram aceitando o novo processo.

"Eles disseram que se sentiram aliviados porque estavam apenas falando sobre ciência, não sobre as equipes", disse ela. "Eles descreveram isso como libertador porque podiam se concentrar apenas na melhor ciência".

E a abordagem igualou as taxas de aceitação entre propostas lideradas por homens e aquelas lideradas por mulheres; em um ano, as mulheres eram mais propensas a ganhar tempo do que os homens.

Agora, anônimo duplo é o padrão para STScI, está embutido no software por trás do sistema de revisão de propostas, e o Webb inevitavelmente usaria a mesma abordagem. "Para o JWST, nem foi questionado", disse Aloisi.

No futuro

A revisão da proposta anônimo duplo ainda é nova para a comunidade de astronomia, mas o conceito tomou o campo de assalto à medida que cientistas de todos os tipos confrontam a realidade do viés implícito. Desde que o Hubble mudou para anônimo duplo, a divisão de astrofísica da NASA decidiu adotar o sistema também, e o STScI respondeu a perguntas de toda parte sobre como adaptar a abordagem.

"Eu estava esperando que os outros observatórios viessem perguntar como fazemos esse tipo de coisa, e foi exatamente isso que aconteceu", disse Strolger. "Mas eu não esperava receber telefonemas de centros de aceleradores de partículas perguntando como você faz isso e como você convenceu sua comunidade de que valia a pena fazer?"

Há muito que o STScI pode concluir sobre a eficácia da política sem poder coletar dados demográficos com propostas; mesmo as análises de gênero são falhas, pois foram conduzidas com base no gênero aparente, e não na identidade autorrelatada.

Para o futuro, o instituto está considerando desenvolver um sistema que veria um terceiro independente coletar e analisar dados demográficos, com apenas as estatísticas gerais compartilhadas com o escritório de ciências. Essas estatísticas permitiriam que o instituto verificasse o viés entre outras características. "Gênero é apenas a ponta do iceberg", disse Aloisi.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA se separa de seu foguete Ariane 5 com a Terra azul brilhante ao fundo nesta vista capturada após seu lançamento em 25 de dezembro de 2021. Crédito da imagem: Arianespace/ESA/NASA

Mas uma característica que pessoas de fora podem identificar facilmente é o estágio de sua carreira, seja identificando o ano em que um cientista obteve seu doutorado ou verificando se eles eram observadores pela primeira vez com STScI. E embora os dados de gênero tenham inicialmente motivado a mudança para o anônimo duplo, o STScI teve um impacto maior em novos pesquisadores principais e pesquisadores em início de carreira como Markwardt, que estão propondo taxas muito mais altas do que no antigo sistema.

"Mudamos as atitudes daqueles que estavam interessados em propor por tempo de tal forma que não sentiam que precisavam ter notoriedade para serem elegíveis para o tempo", disse Strolger, chamando-o de "a medida real do sucesso" para a iniciativa.

Os astrônomos ainda estão aprendendo a confiar no novo processo, mesmo quando ele recusa suas propostas. Markwardt disse que, embora ninguém a tenha confrontado diretamente, ela sabe que alguns de seus colegas podem duvidar silenciosamente de sua capacidade de fazer bom uso de suas preciosas 24 horas de tempo do JWST.

"Há esse sentimento de 'Você só tem tempo porque eles estão tentando deixar entrar mais pessoas marginalizadas'", disse Markwardt. "Mas eu escrevi uma proposta muito boa; é por isso que eu tenho tempo. Aconteceu que meu nome não estava nela para que eles não pudessem fazer suposições ou julgamentos extras sobre o meu trabalho."

Esse é o tipo de oportunidade que ela quer ver aberta a qualquer um. "Se você pode sonhar com a ciência, acho que deveria ter a chance de fazê-la", disse Markwardt.

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Referência:

BARTELS, Meghan. Want to use the James Webb Space Telescope? Here's how scientists book time with the giant observatory. Space, 14, fev. 2022. Disponível em: <https://www.space.com/james-webb-space-telescope-observing-time-anonymous>. Acesso em: 24, fev. 2022.