Apesar de ser um consenso que a maior parte do Universo é composta por matéria escura, a comunidade científica ainda tem muitas questões sobre ela, uma vez que a matéria não reflete ou emite luz e é considerada invisível.
Em busca de respostas, pela primeira vez, pesquisadores utilizaram quatro métodos distintos para estudar a matéria escura em uma única análise. Eles começaram a reconstruir uma linha temporal de como ela se distribuiu nos últimos seis bilhões de anos e obtiveram a imagem mais nítida do Universo escuro até o momento.
Além da técnica inédita, os especialistas utilizaram seis anos de dados coletados pela Dark Energy Camera (DECam), um aparelho fotográfico altamente moderno instalado no Telescópio Victor M. Blanco, localizado no Chile e pertencente à Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos.
A fotografia é do aglomerado de bala, uma colisão cósmica entre dois aglomerados de galáxias, localizada a 3,7 bilhões de anos-luz da Terra. O local ajuda a fornecer evidências da existência de matéria escura, através da batida entre os dois sistemas cósmicos, que mostram a separação entre matéria visível e a outra misteriosa.
As informações obtidas da DECam são provenientes de 758 noites de observação entre 2013 e 2019. As análises foram realizadas pela Dark Energy Survey (DES), uma colaboração científica internacional que investiga a energia escura e como ela acelera a expansão do Universo. A investigação rendeu o registro de dados de 669 milhões de galáxias.
O estudo com método pioneiro contou com a participação de mais de 100 autores e teve os resultados publicados em versão pré-print no site arXiv na última quarta-feira (21/1).
Investigação inédita sobre expansão do Universo
Foram utilizados quatro métodos de investigação para estudar a energia escura:
- Análise de supernovas do tipo Ia: são estrelas que explodem sempre com o mesmo brilho e permitem medir distâncias no Universo;
- Análise de lentes gravitacionais fracas: são distorções sutis na luz de galáxias distantes que ajudam a mapear a distribuição de matéria, incluindo a escura;
- Análise do agrupamento de galáxias: o modo de agrupamento delas pode revelar informações sobre a gravidade, quantidade de matéria e ação da energia escura ao longo do tempo;
- Análise das oscilações acústicas bariônicas: são “ondas sonoras” do primórdios do Universo e também auxiliam a medir a expansão do mesmo.
Em seguida, eles compilaram os dados das investigações para reconstruir como como a matéria se distribuiu no Universo pelos últimos seis bilhões de anos e obter uma imagem clara da expansão universal e da energia escura.
O passo seguinte foi comparar a reconstrução a dois modelos teóricos sobre evolução, expansão e composição do Universo: o mais aceito atualmente diz que a energia escura é estável ao longo do tempo e a outra aponta que ela pode evoluir com o passar dos anos.
Segundo os resultados, a maioria das características previstas pela linha temporal da expansão do Universo bate com ambos modelos, mas tem também algumas falhas em pontos cruciais.
Mesmo ainda sem entender os detalhes de como o processo está ocorrendo, os especialistas avaliam que a reconstrução e obtenção da imagem, além da utilização do método, já foi um avanço.
O próximo passo será juntar os dados da Dark Energy Survey com observações do Observatório Vera C. Rubin, que tem previsão para coletar informações de 20 bilhões de galáxias.
“O DES foi transformador, e o Observatório Vera C. Rubin nos levará ainda mais longe. O levantamento sem precedentes do céu austral realizado por Rubin possibilitará novos testes de gravidade e lançará luz sobre a energia escura”, finaliza Chris Davis, diretor de programa da Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos.
