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✨ 5 anos de observações para um mapa 3D incrivelmente detalhado do Universo
Publicado por Adrien, Fonte: CEA IRFU Outras Línguas: FR, EN, DE, ES
Os pesquisadores da colaboração internacional DESI acabam de concluir, antecipadamente, o grande levantamento de galáxias previsto para uma duração de 5 anos. Os resultados intermediários mostram que a aceleração da expansão do Universo pode não ser governada por uma constante cosmológica, mas sim por uma "energia escura" dependente do tempo.
Esses resultados tiveram um impacto muito grande na comunidade científica e o DESI continua suas observações até o final de 2028 para confirmar essa potencial descoberta importante.
Esta figura representa uma fina fatia do mapa do Universo produzido pelo DESI em cinco anos. Ela mostra galáxias e quasares. A Terra está no centro das seções, e a área preta marca o local onde a nossa própria galáxia obscurece objetos distantes. A luz das galáxias mais distantes representadas levou 11 bilhões de anos para chegar à Terra. Crédito: Claire Lamman/Collaboração DESI
Durante a noite de 14 para 15 de abril de 2026, a colaboração DESI observou o último "ladrilho" do levantamento originalmente previsto (um ladrilho corresponde a uma apontação do telescópio para uma região da abóbada celeste de aproximadamente 8 graus quadrados, ou seja, 16 vezes a superfície da lua cheia). Durante 5 anos, a cada 20 minutos, o instrumento DESI muda de ladrilho e mede o espectro de 5000 novas galáxias, cobrindo assim mais de um terço da abóbada celeste.
O objetivo do DESI era capturar a luz de 34 milhões de galáxias e quasares (objetos extremamente distantes, mas brilhantes, com buracos negros em seu centro) em cinco anos. Na verdade, o DESI observou mais de 47 milhões de galáxias e quasares, além de 20 milhões de estrelas.
Com esse sucesso instrumental, o levantamento DESI continuará por mais dois anos e meio até o final de 2028.
Este vídeo em time-lapse mostra como o instrumento espectroscópico DESI construiu seu mapa de observações em cinco anos. Cada "ladrilho" representa uma apontação do telescópio, onde o DESI registra os espectros de milhares de objetos simultaneamente. Os ladrilhos se sobrepõem para densificar o mapa, com a maioria das áreas sendo observada várias vezes. As observações apresentadas aqui foram coletadas durante o "Dark-Time Survey", uma campanha voltada para os objetos mais fracos e mais distantes que o DESI pode observar, localizados a bilhões de anos-luz. Dados do DESI: Anand Raichoor/Collaboração DESI Mapa do céu: Axel Mellinger, A Color All-Sky Panorama Image of the Milky Way, Publ. Astron. Soc. Pacific 121, 1180-1187 (2009)
O espectro de cada uma das galáxias e quasares medidos pelo DESI é analisado para determinar suas posições no mapa tridimensional mais extenso e denso do Universo até hoje. Os pesquisadores usam esse mapa para explorar a energia escura, ingrediente fundamental que constitui cerca de 70% do nosso Universo e que está na origem de sua expansão acelerada.
Ao observar a distribuição das galáxias no Universo, os pesquisadores rastrearam a influência da energia escura ao longo de 11 bilhões de anos da história cósmica, que começou há cerca de 13,8 bilhões de anos. Os resultados surpreendentes obtidos a partir dos três primeiros anos de observações do DESI sugerem que a energia escura, há muito considerada uma constante cosmológica, pode na verdade evoluir ao longo do tempo. Esses resultados, cujos artigos científicos são os mais citados em 2025, tiveram um impacto muito forte além da própria comunidade cosmológica.
Com o conjunto completo dos cinco anos de dados, os pesquisadores disporão de muito mais informações para verificar se essa hipótese se confirma ou não. Se for validada, isso marcaria uma mudança importante em nossa compreensão do Universo e de seu destino, que depende do equilíbrio entre a matéria e a energia escura. Devemos modificar a teoria da relatividade geral ou invocar uma quinta força?
O DESI agora mediu dados cosmológicos para seis vezes mais galáxias e quasares do que todos os levantamentos anteriores combinados. A colaboração já começou a processar o conjunto completo de dados, com os próximos resultados sobre a energia escura oriundos do mapeamento completo dos cinco anos do DESI esperados para 2027.
E depois?
As equipes trabalham para definir um programa científico e melhorias técnicas para continuar a incrível colheita científica já em andamento. O programa científico da chamada fase "DESI-2" seria baseado em quatro pilares.
Primeiramente, um levantamento com densidade dez vezes maior que o DESI para os últimos 8 bilhões de anos de evolução do Universo (redshift inferior a 1) para estudar a natureza da energia escura e testar a teoria da relatividade geral.
Em segundo lugar, um levantamento em que o Universo tinha de 2 a 4 bilhões de anos, numa época em que o Universo ainda é um reflexo fiel das condições iniciais primordiais, é muito sensível ao modelo de inflação cósmica e à soma das massas dos neutrinos.
O terceiro componente do levantamento visa medir o espectro de dezenas de milhões de estrelas da Via Láctea e do "Grupo Local", incluindo o primeiro levantamento extenso da galáxia de Andrômeda, com o objetivo de entender melhor a dinâmica local da matéria escura.
Finalmente, uma forte sinergia com o observatório Rubin-LSST está prevista. O programa DESI-2 começaria em 2029 por um período de 6 anos e dará lugar aos futuros grandes levantamentos para os quais os instrumentos estão em estudo, como o Widefield Spectroscopic Telescope, com primeira luz esperada para 2040.