Nasa vai usar supernovas para obter mais informações da matéria escura

A Nasa pretende usar o telescópio espacial Nancy Grace Roman para observar explosões estelares – oficialmente chamadas de “supernovas” – para obter mais informações sobre a chamada “matéria escura”, possivelmente o componente mais importante do universo.

A questão estudada ainda carece de uma explicação, simplesmente porque não se sabe nada sobre a matéria escura. Detectável apenas pela influência gravitacional que exerce em outros corpos, ela compõe a maior parte do universo, mas ninguém, até hoje, conseguiu observá-la diretamente.

Leia também

Renderização do telescópio espacial Nancy Roman, que a Nasa usará na observação de explosões supernovas para estudar a matéria escura — O telescópio espacial Nancy Grace Roman, que vai ajudar a Nasa a estudar a matéria escura por meio de supernovas. Imagem: Nasa/Divulgação

“A energia escura é a maior parte do cosmos, mas não sabemos o que ela é de fato”, disse Jason Rhodes, pesquisador sênior no laboratório de propulsão a jato da Nasa no sul da Califórnia. “Ao eliminar possíveis cenários, o Roman pode revolucionar a nossa compreensão do universo — e a energia escura é só um dos tópicos que essa missão vai explorar”.

Um dos parâmetros da missão da Nasa é observar um tipo específico de supernova – chamada “Supernova IA” no meio astronômico, para obter mais informações da matéria escura.

Supernovas IA são explosões “binárias”, onde uma das estrelas envolvidas é uma anã branca (meio que o “núcleo” de uma estrela similar ao nosso Sol), enquanto a outra pode ser uma estrela gigante ou mesmo outra anã branca. Enquanto supernovas comuns ocorrem uma vez a cada 50 anos (em média), as do tipo IA são bem mais raras, com ocorrências espalhadas uma vez a cada 500 anos.

Renderização em 3D do que se entende por "matéria escura", o componente mais presente e mais misterioso do universo — A matéria escura permanece como a maior incógnita da astronomia, já que sua observação direta, hoje, é impossível de ser feita. Imagem: andrey_l/Shutterstock

Explicando de uma forma simplista, as supernovas IA podem ocorrer quando a anã branca “rouba” material de sua companheira. Isso desencadeia uma reação que resulta na detonação da anã quando esta adquire tanta massa que se torna instável.

Segundo especialistas, essa reação explosiva gera um tipo bastante específico de luz, permitindo que cientistas a identifiquem com facilidade – a grosso modo, eles poderão medir a distância daquela explosão em relação à Terra ao simplesmente analisar o quão brilhante ela fica.

Além disso, a obervação dessa explosão pela Nasa pode nos permitir saber o quão rápido essas supernovas estão se distanciando de nós, e a influência da matéria escura nisso.

Ao comparar o quando elas se afastam de diferentes distâncias e pontos, teoricamente será possível monitorar a expansão do universo ao longo do tempo (futuro) bem como criar modelos precisos de como essa mesma expansão se deu (passado).

“No fim da década de 1990, cientistas descobriram que a expansão do universo estava acelerando dúzias de supernovas IA”, disse Daniel Scolnic, professor assistente de Física na Universidade Duke, na Carolina do Norte e que está ajudando a desenhar os parâmetros de pesquisa do telescópio Roman. “O Roman pode encontrar milhares delas, muito mais distantes do que aquelas que já observamos até hoje”.

Isso porque o telescópio espacial Nancy Grace Roman conta com aprimoramentos que o diferenciam dos mecanismos comuns de observação: visão infravermelha, campo de visão gigantesco e sensibilidade muito mais precisa permitirão que ele, literalmente, enxergue mais longe – a uma distância que as pesquisas convencionais nunca chegaram por restrições tecnológicas.

Imagem digital que mostra um xemplo de explosão supernova: duas estrelas se aproximam, com uma adquirindo uma massa instável a ponto de explodir, gerando muita luz — Exemplo de explosão supernova: duas estrelas se aproximam, com uma adquirindo uma massa instável a ponto de explodir, gerando muita luz. Imagem: muratart/Shutterstock

Além disso, o Roman ajudará a resolver conflitos na chamada “Constante de Hubble” (ou “Lei de Hubble” ou ainda “Lei Hubble-Lemaitre”), usada para descrever a velocidade com a qual o universo se expande.

Segundo dados atuais, desde 380 mil anos após o Big Bang, o universo tem se expandido a uma velocidade de 67 quilômetros por segundo (km/s) para cada megaparsec de distância (um parsec equivale a 3,26 milhões de anos luz, enquanto um ano luz dá mais ou menos 9,461 trilhões de quilômetros).

Medidas recentes, porém, falam em algo entre 70 e 76 km/s de expansão. Como alguns métodos de cálculo para essa informação dependem da observação das supernovas IA, a expectativa é que o Roman consiga indicar o motivo dessa discrepância entre a conta antiga e a nova ao observar explosões a uma distância a qual nós, antes, nunca havíamos chegado.

O telescópio espacial Nancy Grace Roman está sendo construído no Centro de Voo Espacial Goddard da Nasa, em Maryland. Seu uso e gerenciamento são responsabilidade do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da agência espacial americana, bem como o Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), e o Instituto Científico de Telescópios Espaciais, em Baltimore.

Já assistiu aos nossos novos vídeos no YouTube? Inscreva-se no nosso canal!