O Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI), atualmente apontado para os céus de sua casa no Telescópio Nicholas U. Mayall no Observatório Nacional Kitt Peak, no Arizona, tem a tarefa de mapear a expansão do espaço, investigar a energia escura e criar as mapa 3D detalhado do Universo que já foi montado.
Passaram-se apenas sete meses na missão do DESI e já temos uma imagem tridimensional de cair o queixo da galáxia que está ao nosso redor, provando as capacidades do DESI e o potencial que ele tem para mapear o espaço.
O DESI já catalogou e mapeou mais de 7,5 milhões de galáxias, com mais de um milhão de novas sendo adicionadas por mês. Quando a varredura chegar ao fim completo em 2026, acredita-se que mais de 35 milhões de galáxias terão sido mapeadas, fornecendo aos astrônomos uma enorme biblioteca de dados para minerar.
“Há muita beleza nisso”, diz o astrofísico Julien Guy, do Lawrence Berkeley National Laboratory, na Califórnia.
“Na distribuição das galáxias no mapa 3D, existem enormes aglomerados, filamentos e vazios. Eles são as maiores estruturas do Universo. Mas dentro deles, você encontra uma marca do Universo primitivo e a história de sua expansão desde então.”
O DESI é composto por 5.000 fibras ópticas, cada uma controlada individualmente e posicionada por seu próprio robô minúsculo. Essas fibras precisam ser posicionadas com precisão dentro de 10 mícrons, ou menos do que a espessura de um cabelo humano, e então capturam vislumbres de luz à medida que filtram para a Terra a partir do cosmos.
Por meio dessa rede de fibra, o instrumento obtém imagens de espectro de cores de milhões de galáxias, cobrindo mais de um terço de todo o céu, antes de calcular o quanto a luz foi desviada para o vermelho – ou seja, quanto foi empurrada para a extremidade vermelha do espectro devido à expansão do Universo.
Como essa luz pode levar vários bilhões de anos para chegar à Terra, é possível usar dados de desvio para o vermelho para ver a profundidade no Universo: quanto maior o desvio para o vermelho, mais distante está algo. Além disso, as estruturas mapeadas pelo DESI podem ser submetidas a engenharia reversa para ver a formação inicial em que começaram.
Acima: Uma fatia do mapa 3D de galáxias do Sloan Digital Sky Survey concluído (à esquerda) e os primeiros meses do Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (à direita).
O principal objetivo do DESI é revelar mais sobre a energia escura que se acredita constituir 70% do Universo, além de acelerar sua expansão. Essa energia escura pode levar as galáxias a uma expansão infinita, fazer com que elas entrem em colapso ou algo intermediário – e os cosmólogos estão ansiosos para diminuir as opções.
“[DESI] nos ajudará a procurar pistas sobre a natureza da energia escura”, disse Carlos Frenk, cosmólogo da Universidade de Durham, no Reino Unido, à BBC.
“Também aprenderemos mais sobre a matéria escura e o papel que ela desempenha na forma como galáxias como a Via Láctea se formam e como o universo está evoluindo”.
O mapa 3D que já foi divulgado mostra que os cientistas não precisam esperar que o DESI termine seu trabalho para começar a se beneficiar de sua visão profunda do espaço. Outra pesquisa aprimorada pelo DESI está explorando se as galáxias menores têm ou não seus próprios buracos negros, como as galáxias maiores.
A melhor maneira de detectar um buraco negro é identificar o gás, poeira e outros materiais que estão sendo arrastados para ele, mas isso não é fácil de ver em galáxias menores – algo que os dados de espectros de alta precisão coletados pelo DESI devem ajudar.
Depois, há o estudo de quasares, galáxias particularmente brilhantes alimentadas por buracos negros supermassivos, que atuam como sinalizadores de bilhões de anos de história espacial. O DESI será usado para testar uma hipótese em torno dos quasares: que eles começam cercados por um envelope de poeira que é expelido com o passar do tempo.
Acredita-se que a quantidade de poeira ao redor de um quasar afeta a cor da luz que emite, o que o torna um trabalho perfeito para o DESI. O instrumento deve ser capaz de coletar informações sobre cerca de 2,4 milhões de quasares quando sua pesquisa for concluída.
“DESI é realmente ótimo porque está captando objetos muito mais fracos e muito mais vermelhos”, diz a astrônoma Victoria Fawcett, da Universidade de Durham.
“Estamos encontrando muitos sistemas exóticos, incluindo grandes amostras de objetos raros que não pudemos estudar em detalhes antes.”
Você pode acompanhar as últimas notícias do Instrumento Espectroscópico de Energia Escura em sua página inicial oficial.
Publicado em 15/01/2022 08h05
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