Um novo estudo, intitulado “Dark Energy Survey” (DES) (“Pesquisa da Energia Escura”), examinou amostras de várias galáxias para criar o mapa mais preciso da evolução do universo, segundo especialistas. Ao todo, são 29 papers científicos que compilaram dados da observação de aproximadamente um oitavo (⅛) do céu, usando uma câmera especificamente construída para criar uma imagem mais compreensiva da composição do espaço.

A imagem do DES foi feita com uma câmera digital de 570 megapixels, situada no telescópio da Fundação Nacional Víctor M. Blanco, no observatório Cerro Tololo Inter-American, Chile. A pesquisa contou com financiamento do Departamento de Energia (DOE) dos Estados Unidos e o teste da estrutura foi inicialmente conduzido pelo Fermilab.

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Imagem mostra a DESCam, uma câmera de 570 megapixels usada por cosmologistas em recente estudo sobre a energia escura e sua influência no universo
A DESCam, usada em recente estudo para criar um mapa compreensivo da evolução do universo e o estudo da matéria escura. Imagem: Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURAAcknowledgments/Divulgação

Ao longo de seis anos – 2013 a 2019 – o estudo da matéria escura catalogou centenas de milhares de objetos que compõem o universo, observando aproximadamente cinco mil graus quadrados do céu durante 758 noites.

A nova edição do estudo publicou informações pertinentes aos primeiros três anos – ou 226 milhões de galáxias observadas ao longo de 345 noites – para exibir uma imagem referente à distribuição das galáxias pelo espaço em períodos relativamente recentes de tempo.

O “charme” desse estudo reside no fato de que ele observa não apenas as galáxias mais próximas de nós, como também aquelas a bilhões de anos luz de distância. O resultado disso é um mapa que compila e organiza todos esses dados em uma estrutura de larga escala, que mostra como o universo vem evoluindo nos últimos sete bilhões de anos.

O objetivo do estudo é o mesmo de diversas outras pesquisas recentes: oferecer maiores informações sobre a energia escura e a matéria escura. No campo da astronomia, apenas 5% do universo é composto pela matéria orgânica que enxergamos – planetas, cometas, estrelas, asteroides e afins.

A matéria escura, que exerce a influência gravitacional que “amarra” as galáxias em suas posições, corresponde a mais ou menos 25%. Finalmente, os 70% restantes vêm da energia escura – a força que se contrapõe à gravidade e à qual é atribuída a expansão contínua do universo.

Imagem mostra um mapa de estrelas, com algumas mais brilhantes que outras.
Uma imagem reduzida do mapa estabelecido pela pesquisa revela que o universo tem se expandido a uma velocidade maior do que a que antecipamos. Imagem: Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURAAcknowledgments/Divulgação

Como você já deduziu pelos seus nomes, tanto a matéria escura como a energia escura são invisíveis a nós: no caso da matéria escura, seu nome se dá pelo fato de ela não interagir com campos eletromagnéticos.

Ela não distorce, reflete ou emite nenhum tipo de sinal que a tecnologia atual possa captar e, consequentemente, só podemos estudá-la pela observação de corpos influenciados por ela, mas de uma forma que as teorias gravitacionais atuais não explicam por completo.

Para compor o estudo que levou à construção do mapa do universo, o DES valeu-se de dois fenômenos específicos: o primeiro é a estrutura da disposição de grandes galáxias, que formam uma espécie de “teia” devido à influência gravitacional da matéria escura.

Antes, pensava-se que essa distribuição era aleatória, mas não é o caso. O DES mediu como essa “teia” se alterou com o passar dos anos, revelando que partes dessas galáxias trazem mais densidade da matéria escura.

O segundo fenômeno é um pouco mais técnico, envolvendo a assinatura da matéria escura por meio de um processo conhecido como “lente gravitacional”: basicamente, é a forma como a luz se distorce conforme viaja pelo espaço, influenciada pela gravidade da matéria comum e da matéria escura – como se passasse por uma lente. O resultado é uma visão distorcida da galáxia quando vista da Terra.

Ao avaliar as distorções de luz e sua posição em relação a diversas galáxias, os cientistas do DES foram capazes de determinar a concentração de matéria escura em determinadas regiões do universo.

Ao todo, o time por trás do DES é constituído de 400 cientistas vindos de 25 organizações ligadas a sete países. “Essa colaboração é bastante jovem. Ela pende com força para o lado do pós-estudo, porém estudantes de graduação é quem estão fazendo uma enorme parte deste trabalho”, disse Rich Kron, diretor do DES e porta-voz do projeto. “Isso é muito gratificante. Uma geração de cosmologistas estão sendo treinados pela ‘Dark Energy Survey’”.

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