Espaço

Começa busca pela Energia Escura

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/09/2013

Serão observadas em torno de 100 milhões de estrelas de nossa galáxia e suas vizinhas no espaço.
[Imagem: Reidar Hahn/DES]

Caça às escuras

O projeto DES (Dark Energy Survey) começou oficialmente suas observações.

O objetivo do projeto é entender porque a expansão do universo está se dando de forma acelerada - ao invés de desacelerar pelo efeito da gravidade - e sondar a misteriosa energia escura, que se acredita ser a causa desse fenômeno.

Instalada no Chile, a câmera de 570 megapixels do DES (DECam) será utilizada, nos próximos cincos anos, para mapear um oitavo do céu, ou 5 mil graus quadrados, com um detalhamento sem precedentes.

Este é o ponto culminante de dez anos de planejamento, construção e testes realizados por 25 instituições em seis países, incluindo o Brasil.

"É um momento emocionante na cosmologia, quando podemos utilizar observações do universo distante para nos dizer sobre a natureza fundamental da matéria, energia, espaço e tempo", diz o diretor do DES, Josh Frieman.

A ferramenta principal da pesquisa é a DECam, montada no telescópio de 4 metros Victor M. Blanco no Observatório Interamericano do Cerro Tololo, no Chile.

A câmera inclui cinco lentes de grande precisão, sendo a maior de quase 1 metro de diâmetro. Juntas, elas captam imagens nítidas em todo o seu campo de visão.

Ela é o mais poderoso instrumento de pesquisa de sua espécie e, a cada imagem obtida, será capaz de registrar a luz de mais de 100 mil galáxias, localizadas a até 8 bilhões de anos-luz de distância.

Em cinco anos, o DES obterá imagens coloridas para 300 milhões de galáxias e 100 mil aglomerados de galáxias, e deverá descobrir cerca de 4 mil supernovas, muitas formadas quando o universo tinha metade de seu tamanho atual.

Serão também observadas em torno de 100 milhões de estrelas de nossa galáxia e suas vizinhas no espaço.

A câmera inclui cinco lentes de grande precisão, sendo a maior de quase 1 metro de diâmetro.
[Imagem: Reidar Hahn/DES]

Como encontrar a energia escura

As observações não possibilitarão "ver" a energia escura diretamente - ela é chamada escura porque nenhum instrumento conhecido consegue detectá-la, embora seus efeitos sejam observáveis.

Na verdade, o DES poderá até mesmo descartar a existência da energia escura.

"Estamos nos preparando para examinar esse grande mapa de galáxias do universo como uma maneira de encontrar evidências para a energia escura, caracterizar a sua natureza, e entender como ela evoluiu com a época cósmica", afirma Ofer Lahav, da Universidade College de Londres. "Uma meta ainda mais desafiadora para o DES é dizer se o que causa a aceleração do universo é de fato a energia escura ou algo completamente diferente."

O DES utilizará quatro métodos para investigar a energia escura:

Contagem de aglomerados de galáxias

Enquanto a gravidade tende a fazer a matéria se aglutinar para formar as galáxias, a energia escura tende a separá-la. A DECam vai medir a luz de 100 mil aglomerados de galáxias situados a bilhões de anos-luz de distância. A contagem do número de aglomerados de galáxias em diferentes épocas (significando diferentes distância até nós) permitirá um vislumbre sobre esta competição cósmica entre a gravidade e a energia escura.

Detecção de supernovas

Uma supernova é uma estrela que explode e se torna tão brilhante quanto uma galáxia inteira com bilhões de estrelas. Ao medir o quão brilhante elas são vistas da Terra, os cientistas podem dizer o quão longe elas estão. Esta informação pode ser usada para determinar o quão rápido o universo vem se expandindo desde a explosão da estrela. O DES vai descobrir 4 mil destas supernovas que explodiram há bilhões de anos em galáxias localizadas bilhões de anos-luz de distância.

Estudar a curvatura da luz

Quando raios de luz de galáxias distantes encontram matéria escura no espaço, eles se curvam em torno dessa matéria, fazendo com que as galáxias apareçam distorcidas em imagens de telescópio. A pesquisa vai medir a forma de 200 milhões de galáxias, revelando o cabo-de-guerra cósmico entre a gravidade e a energia escura no processo de formação das condensações de matéria escura por todo o espaço.

Ondas sonoras para criar "mapa temporal" da expansão cósmica

Quando o universo tinha menos de 400 mil anos de idade, a interação entre matéria e luz desencadeou uma série de ondas sonoras que viajavam a cerca de dois terços da velocidade da luz. Essas ondas deixaram uma marca sobre como as galáxias estão distribuídas por todo o universo. O DES vai medir as posições no espaço de 300 milhões de galáxias para encontrar esta marca e usá-la para inferir a história da expansão cósmica.

Este é um mosaico típico produzido pela DECAM.
[Imagem: DES]

O Brasil no DES

O Brasil está no DES por intermédio do LIneA (Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia), sediado no Observatório Nacional (ON).

"Os dados já coletados durante a fase de verificação científica cobrem várias regiões do céu dentro da área prevista para o DES. Catálogos de fontes, com medidas de posição, magnitude e parâmetros de forma já foram gerados para a maior parte desses dados, abrindo a temporada de análise da qualidade dos dados frente ao padrão mínimo necessário para atingir os objetivos científicos, ao que se chama de 'testes de aceitação'. Isto é feito por software desenvolvido por brasileiros", explica Luiz Nicolaci da Costa, pesquisador do Observatório Nacional que coordena o DES-Brazil.

"Além da oportunidade de cientistas brasileiros participarem de um projeto de grande impacto, existe a oportunidade de nossos estudantes e pós-doutorandos interagirem diretamente com os demais participantes da colaboração, consolidando seu processo de formação como cientistas", salienta Nicolaci.