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A Agência Espacial Europeia (ESA) lançou há dois anos a missão Euclid com o objetivo de explorar a composição e a evolução do Universo escuro. Desde então, o telescópio espacial tem acumulado um enorme volume de dados, que, agora, estão disponíveis no modelo de galáxia Flagship 2 — a maior simulação sintética do Universo já criada.
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O mapa contém 3,4 bilhões de galáxias, cada uma com 400 propriedades modeladas, como brilho, posição, velocidade e forma. É uma etapa crucial para ajudar cientistas a interpretar e analisar os dados gerados pelo Euclid com resolução sem precedentes. Em março, a ESA divulgou parcialmente as primeiras informações; um novo conjunto será publicado no primeiro semestre do ano que vem.
A alta resolução do telescópio permite que pesquisadores detectem até mesmo distorções mínimas em imagens de galáxias causadas por lentes gravitacionais. Esses efeitos, produzidos por regiões de alta densidade de massa que curvam a luz, revelam como a matéria escura invisível está distribuída pelo Universo.
Fazendo cálculos
O modelo foi construído a partir de um algoritmo desenvolvido pelo astrofísico Joachim Stadel, da Universidade de Zurique (UZH), na Suíça. Ele recorreu ao supercomputador Piz Daint, no Centro Nacional Suíço de Supercomputação (CSCS), em Lugano — um dos mais poderosos do mundo. “Foi um enorme desafio simular uma porção tão grande do Universo com essa resolução em um único cálculo”, lembra Stadel.
Na primeira fase, o supercomputador rastreou as interações gravitacionais de quatro trilhões de partículas. Depois, as estruturas foram preenchidas com galáxias que se encontram dentro do campo de visão de Euclid. Assim, podemos visualizar um modelo realista do que tem sido observado pelo telescópio.
“Essas simulações são cruciais para preparar a análise dos dados do Euclid”, explica Julian Adamek, do Departamento de Astrofísica da UZH, que colaborou com o projeto. “Será emocionante ver se o modelo se sustenta diante dos dados de alta precisão do Euclides ou se descobriremos sinais de novas deficiências.”
A missão é operada pela ESA, com contribuições da NASA. O Consórcio Euclid – composto por mais de 2.000 cientistas de 300 institutos em 15 países europeus, EUA, Canadá e Japão – é responsável pelo fornecimento dos instrumentos científicos e pela análise de dados científicos.
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Esse é o maior levantamento de dados sobre o cosmos disponível até agora, permitindo que os astrônomos retornem até 10 bilhões de anos na história cósmica. “Podemos ver como o Universo se expandiu naquela época e medir se essa constante realmente permaneceu constante”, disse Adamek. “Euclid nos levará um passo mais perto da compreensão do misterioso reino da energia escura.”
As galáxias mais distantes observadas até agora estão a 10,5 bilhões de anos-luz de distância. O telescópio explorou três áreas do céu, uma área equivalente a mais de 300 vezes a Lua Cheia. E passará por essas regiões dezenas de vezes até o final da missão, em 2030, capturando mais galáxias distantes e vislumbrando campos verdadeiramente “profundos”.
“Alguns eventos são extremamente incomuns, mas como Euclid abrange uma região tão vasta, as chances de encontrar objetos inesperados ou raros são altas”, explicou Adamek. Os cientistas, aliás, já veem indícios de rachaduras no modelo padrão do Universo, que foi usado como base para Flagship 2.
Espera-se que o Euclid capture imagens de mais de 1,5 bilhão de galáxias ao longo de seis anos, enviando cerca de 100 GB de dados por dia. O catálogo final ajudará os cientistas a responder a perguntas como a formação dos braços espirais e o crescimento dos buracos negros supermassivos.
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