Cientistas criam o maior mapa 3D do universo para responder questões da cosmologia

Felipe Miranda
O "arco íris" representa a área referente ao mapa. Estamos no centro dele. Créditos da imagem: Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) e SDSS Collaboration

Você acha que o mapa do seu Battle Royale é grande? Pois um grupo de cientistas acaba de criar o maior mapa 3D do universo. No total, o mapa possui mais de 2 milhões de galáxias e 11 bilhões de anos de existência do universo.

Para criar o mapa, os pesquisadores utilizaram dados coletados durante 5 anos com o projeto Sloan Digital Sky Survey (SDSS), algo como Pesquisa Digital do Céu Sloan, no português.

Sloan é um nome que homenageia a Fundação Alfred P. Sloan, que foi a principal contribuinte para a viabilização do projeto. Ela é uma fundação filantrópica que não visa lucros, sediada nos Estados Unidos.

Atualmente, SDSS é considerado o mais ambicioso projeto de levantamento astronômico. Ativo desde 2000, já apresentou muitos resultados anteriores a esse mapa, e está em sua quarta versão.

O levantamento, conforme o Live Science, possui o intuito de mapear a evolução do universo observável. Isso poderia ajudar os pesquisadores a responder diversos dilemas cósmicos fundamentais.

Curvature Hubble SDSS scaled 1
O gráfico representa a evolução, na última década, do nosso conhecimento quanto à curvatura do espaço e a constante de Hubble. Quanto menor a mancha, referente a cada ano, significa que os pesquisadores estão com um valor observacional mais preciso. (Créditos da imagem: Eva-Maria Mueller (Universidade de Oxford) e SDSS Collaboration).

As lacunas

“Conhecemos a história antiga do Universo e sua recente história de expansão bastante bem, mas há uma lacuna problemática no meio dos 11 bilhões de anos”, diz Kyle Dawson em um comunicado.

Kyle Dawson é um cosmólogo da Universidade de Utah e líder da equipe que desenvolveu o mapa 3D. Essa lacuna que ele se refere, é um dos principais problemas que a cosmologia enfrenta. A cosmologia estuda a origem e a evolução do universo.

Em resumo, pela Radiação cósmica de fundo em micro-ondas – um ruído em microondas, remanescente do Big Bang -, podemos entender um pouco do universo primordial, inclusive a velocidade de expansão.

Entretanto, apesar de entendermos o início, o meio do período entre o Big Bang e os dias de hoje é, ainda, uma lacuna – não sabemos exatamente o que ocorria naquele momento. Isso ocorre principalmente pela fraqueza da luz até então.

“Durante cinco anos, trabalhamos para preencher essa lacuna e estamos usando essas informações para fornecer alguns dos avanços mais substanciais em cosmologia na última década”, diz Dawson.

Para tentar responder a essa questão, eles observaram, além das fracas galáxias, diversos quasares distantes, já que a luz que está chegando a nós agora é do passado. Quasares são objetos que se formam no entorno do buraco negro, quando ele engole algo muito grande. Esse objetos podem brilhar mais que uma galáxia.

E o que eles descobriram com o maior mapa 3D do universo?

Com os objetos distantes encontrados, eles puderam medir o desvio para o vermelho que eles causam quando se afastam e, por meio desta medida, calcular a velocidade de expansão.

Este é o maior mapa 3D do universo
Crédito da imagem: Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) e SDSS Collaboration

O desvio ocorre pelo Efeito Doppler. Quando um objeto se afasta, as ondas que ele emite tendem ao vermelho, e tendem o azul quando se aproxima. É isso que causa aquela mudança em uma sirene de polícia em movimento, por exemplo.

Possuíamos em mãos, somente os dados teóricos, como a constante de Hubble, que tenta explicar matematicamente a expansão do universo. Entretanto, os cientistas nunca haviam conseguido dados experimentais da época da lacuna.

“Os dados do SDSS cobrem uma faixa tão grande de tempo cósmico, que fornecem avanços maiores do que qualquer sonda para medir a curvatura geométrica do Universo, projetando-o plano”, diz Eva-Maria Mueller, da Universidade de Oxford.

Com informações de Live Science e Sloan Digital Sky Survey.

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