Cientistas criam mapa 3D do universo

Uma equipa internacional de investigadores criou o maior e mais detalhado mapa 3D do Universo, medindo a expansão do cosmos nos últimos 11 mil milhões de anos.

Cullan Howlett, da Universidade de Queensland, ajudou a desenvolver um software essencial para a análise dos dados recolhidos no âmbito do estudo do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), que no ano passado divulgou as primeiras informações sobre a energia escura, a força misteriosa que está por detrás da expansão do Universo.

Utilizando os novos dados, a colaboração DESI efetuou as medições mais precisas até à data sobre a rapidez com que o universo se expandiu ao longo da história.

“A equipa da UQ foi responsável pelo desenvolvimento de uma das peças-chave do software utilizado para analisar os dados do estudo, que ajuda a procurar uma caraterística muito específica no mapa”, disse Howlett, sublinhando que “o software modela o tamanho e a forma da caraterística Oscilação Acústica de Bariões (BAO), um resquício de ondas sonoras do universo primitivo”.

“O tamanho da BAO funciona como uma régua padrão e, comparando o seu tamanho a diferentes distâncias da Terra com o tamanho que deveria ter tido no início do Universo, podemos medir a taxa de expansão do Universo”, explicou.

“Esta informação permite-nos olhar para 11 mil milhões de anos no passado e estudar como o Universo evoluiu ao longo do tempo e medir os efeitos da matéria e da energia escura”, acrescentou.

O mapa 3D é composto pelas coordenadas espaciais e distâncias de milhões de galáxias.

Os investigadores podem medir a posição longitudinal e latitudinal de cada galáxia, bem como a sua “impressão digital” luminosa única – observada através da medição da presença de elementos químicos como o hidrogénio, o oxigénio e o azoto.

“Descodificámos essa impressão digital, identificámos os elementos individuais e comparámos as frequências medidas com as de um laboratório na Terra para obter a distância até nós”, disse Howlett.

“Depois de termos milhões de posições e distâncias no céu, colocámos cada galáxia na sua localização em relação à Terra e construímos um mapa literal em 3D para analisar”, acrescentou.

O colaborador, Ryan Turner, da Universidade de Tecnologia de Swinburne, desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento de ferramentas estatísticas para medir os movimentos das galáxias no universo local.

Software que pode captar informação escondida nos movimentos das galáxias

Turner desenvolveu software que pode captar a informação escondida nos movimentos das galáxias, para aprender sobre as leis da gravidade e calcular o ritmo a que se formam as maiores estruturas do Universo.

“Isto é como passar de um mapa do Universo desenhado à mão para uma imagem de satélite”, Turner, explicando que, “com o nosso mapa muito mais pormenorizado, podemos imaginar uma área maior e agora temos muito mais pormenores nos locais mais distantes e uma compreensão muito mais detalhada da estrutura do nosso pedaço do Universo”.

“Os novos dados do DESI ultrapassam largamente todos os anteriores levantamentos do seu género e, com melhores mapas, obtém-se uma melhor compreensão de algumas das questões mais persistentes do Universo”, acrescentou.

Turner disse que também estão para vir muitas surpresas cósmicas. “À medida que o mapa 3D evolui com mais dados, prevemos que a nossa compreensão das estruturas cósmicas, da energia escura e das leis fundamentais que regem o nosso Universo continuará a aperfeiçoar-se”, afirmou.

Mas, por agora, adiantou, “vamos continuar a explorar este mapa em busca de mais segredos obscuros universais”.