Os cientistas estimam que a matéria escura e a energia escura juntas representam cerca de 95% do material gravitacional do universo, enquanto os 5% restantes são matéria bariônica, que é a matéria “normal” que compõe estrelas, planetas e seres vivos.
No entanto, durante décadas, quase metade desta matéria também não foi encontrada. Agora, com uma nova técnica, uma equipa da qual tem participado o Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) mostrou que esta matéria bariónica “perdida” é encontrada a preencher o espaço entre as galáxias na forma de gás quente de baixa densidade. A mesma técnica também fornece uma nova ferramenta que mostra que a atração gravitacional experimentada pelas galáxias é compatível com a teoria da Relatividade Geral. Esta pesquisa foi publicada hoje em três artigos na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Ao projetar essa nova técnica, eles analisaram as mudanças no espectro eletromagnético, sua mudança para o vermelho, causada pelo avermelhamento da luz das galáxias à medida que se afastam de nós. No Universo, as fontes que se afastam apresentam um espectro mais vermelho e as que se aproximam de nós apresentam um espectro mais azul. Este efeito forneceu dados essenciais para o desenvolvimento da cosmologia moderna. Quase um século atrás, Edwin Hubble descobriu que os desvios para o vermelho das galáxias são maiores quanto mais distantes de nós estão, e esta foi a evidência inicial que acabou levando ao modelo do universo do Big Bang. Desde então, esses redshifts têm sido usados para encontrar as distâncias às galáxias e para construir mapas tridimensionais de sua distribuição no Universo.
No trabalho que estamos relatando aqui, um novo método foi desenvolvido, que estuda as estatísticas dos desvios para o vermelho das galáxias, sem convertê-los em distâncias. Em seu primeiro artigo, a equipe mostra que esses mapas são sensíveis à atração gravitacional entre galáxias em escalas cosmológicas. Em um segundo artigo, a mesma equipe compara os mapas com observações da radiação cósmica de fundo, e eles permitem, pela primeira vez, um censo completo da matéria bariônica durante 90% da vida do Universo.
“Grande parte dessa matéria ‘comum’ é invisível para nós porque não é suficientemente quente para emitir energia. No entanto, usando mapas dos desvios para o vermelho das galáxias descobrimos que toda essa matéria preenche o espaço entre elas”, explica Jonás Chaves -Montero, pesquisador do Donostia International Physics Center (DIPC) e primeiro autor deste artigo.
Finalmente, conforme encontrado em um terceiro artigo, os pesquisadores também usaram os mapas de redshift das galáxias para estudar a natureza da gravidade. “Ao contrário das abordagens anteriores, nosso novo método não se baseia em nenhuma conversão de redshift em distância e se mostra robusto contra ruídos e impurezas de dados. Graças a isso, podemos concluir com alta precisão que as observações são compatível com a teoria da gravidade de Einstein “, nota Carlos Hernández-Monteagudo, pesquisador do IAC que é o primeiro autor deste terceiro artigo.
Esses estudos foram realizados pelos pesquisadores Carlos Hernández-Monteagudo, Jonás Chaves-Montero, Raúl Angulo e Giovanni Aricò, que projetaram a pesquisa durante sua permanência no Centro de Estudos de Física Cósmica de Aragão (CEFCA), embora agora estejam trabalhando noutros centros de investigação espanhóis, como o Instituto de Astrofísica de Canarias e o Donostia International Physics Center. Em um dos artigos houve a participação também de J. D. Emberson, pesquisador canadense do Argonne National Laboratory, Illinois, EUA.
Publicado em 29/03/2021 10h03
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