Novo rastreamento do ESO irá ajudar a compreender a matéria escura

ESO divulga os primeiros resultados do rastreamento KiDS do VST

Foram divulgados os primeiros resultados de um novo levantamento importante de matéria escura no céu meridional, conduzido usando o VLT Survey Telescope do ESO (VST), montado no Observatório do Paranal, no Chile. O projeto, chamado Kilo-Degree Survey (KiDS), faz uso de imagens do VLT Survey Telescope e da sua enorme câmera, a OmegaCAM, para analisar mais de dois milhões de galáxias. A equipe KiDS estudou a distorção da radiação emitida por estas galáxias, a qual se curva quando passa através de enormes halos de matéria escura no seu percurso até à Terra. Os resultados obtidos através do efeito de lente gravitacional mostram que estas galáxias contêm cerca de 30 vezes mais matéria escura que matéria visível. Na imagem à esquerda podemos ver um grupo de galáxias mapeado pelo KiDS. À direita vemos a mesma área do céu, mas com a matéria escura invisível mostrada a cor de rosa. Créditos: Kilo-Degree Survey Collaboration/A. Tudorica & C. Heymans/ESO

Foram divulgados os primeiros resultados de um novo rastreamento importante da matéria escura no céu austral, levado a cabo pelo VLT Survey Telescope do ESO (VST), montado no Observatório do Paranal, no Chile. O rastreamento KiDS do VST permitirá aos astrônomos fazer medições precisas de matéria escura, da estrutura de halos de galáxias e da evolução de galáxias e aglomerados. Os primeiros resultados KiDS mostram como é que as características das galáxias observadas são determinadas pelos enormes halos de matéria escura invisível que as rodeiam.

Cerca de 85% da matéria do Universo é escura [1] e de um tipo que não é compreendido pelos físicos. Embora esta matéria não brilhe nem absorva radiação (não interage com campos eletromagnéticos), os astrônomos conseguem detectá-la através do efeito que tem sobre estrelas e galáxias, particularmente devido à sua atração gravitacional. Um projeto importante que utiliza os telescópios de rastreamento do ESO acaba de mostrar de modo extremamente claro a ligação entre esta misteriosa matéria escura e as galáxias brilhantes que observamos de forma direta [2].

Matéria escura invisível (cor-de-rosa) sobreposta à imagem no visível. Crédito: Colaboração KiDS/A. Tudorica & C. Heymans/ESO

O projeto, chamado Kilo-Degree Survey (KiDS), usa as imagens do VLT Survey Telescope e da sua enorme câmera, a OmegaCAM. Situado no Observatório do Paranal no Chile, este telescópio dedica-se a mapear o céu noturno no visível — sendo complementado pelo telescópio de rastreamento infravermelho, o VISTA. Um dos objetivos principais do VST é mapear a matéria escura e utilizar estes mapas para compreender a misteriosa energia escura que faz com que a expansão do Universo esteja acelerando.

A melhor maneira para descobrir onde é que se encontra a matéria escura é utilizar o efeito de lente gravitacional — a distorção do tecido do Universo devido à gravidade, a qual deflete a radiação emitida por galáxias distantes, que se encontram muito além da matéria escura. Ao estudar este efeito, é possível mapear os lugares onde a gravidade é mais forte e, portanto, descobrir onde é que a matéria, incluindo a matéria escura, se encontra.

Fazendo parte da primeira remessa de artigos científicos, a equipe internacional de pesquisadores KiDS, liderada por Koen Kuijken do Observatório de Leiden, na Holanda [3], utilizou este método para analisar imagens de mais de dois milhões de galáxias, a cerca de 5,5 bilhões de anos-luz de distância [4]. A equipe estudou a distorção da radiação emitida por estas galáxias, que se curva ao passar por enormes halos de matéria escura no seu percurso até à Terra.

Os primeiros resultados vêm de apenas 7% da área total do rastreamento e concentram-se em mapear a distribuição de matéria escura em grupos de galáxias. A maioria das galáxias vivem em grupos — incluindo a nossa própria Via Láctea que faz parte do Grupo Local — e compreender quanta matéria escura é que contêm é um teste crucial à teoria de formação de galáxias na rede cósmica. Os resultados obtidos através do efeito de lente gravitacional mostram que estes grupos contêm cerca de 30 vezes mais matéria escura que matéria visível.

Massimo Viola (Observatório de Leiden, Holanda), autor principal de um dos primeiros artigos científicos do KiDS, afirmou:

O mais interessante é que a galáxia mais brilhante encontra-se quase sempre no meio do halo de matéria escura.

Koen Kuijken acrescentou:

Esta previsão da teoria de formação de galáxias, que diz que as galáxias continuam a juntar-se em grupos e a concentrar-se nos seus centros, nunca tinha sido demonstrada anteriormente de modo observacional de forma tão clara.

Estes resultados são apenas o início de um programa principal que vai explorar bases de dados enormes obtidas pelos telescópios de rastreamento, sendo que estes dados começam agora a ficar disponíveis a todos os cientistas do mundo através do arquivo do ESO.

O rastreamento KiDS ajudará a aumentar o nosso conhecimento da matéria escura. Ser capaz de explicar a matéria escura e os seus efeitos representará um enorme avanço na física.

Notas

[1] Os astrônomos descobriram que o conteúdo total massa/energia do Universo está dividido segundo as seguintes proporções: 68% de energia escura, 27% de matéria escura e 5% de matéria dita normal. Por isso, se descartarmos a energia escura, 85% do total de matéria (sendo o total de matéria 27% + 5%) estará relacionado com a fração de matéria dita escura (já que 27/32 ~ 0,85).

[2] Cálculos feitos com supercomputadores mostram como é que um Universo cheio de matéria escura evolui: ao longo do tempo a matéria escura junta-se formando uma enorme rede cósmica e as galáxias e estrelas formam-se onde o gás é “puxado” pelas concentrações mais densas de matéria escura.

[3] A equipe internacional de pesquisadores KiDS inclui cientistas da Holanda, Reino Unido, Alemanha, Itália e Canadá.

[4] Este trabalho utilizou mapas 3D de grupos de galáxias, obtidos pelo projeto GAMA (Galaxy and Mass Assembly), na sequência de extensas observações no Telescópio Anglo-Australiano.

Fonte

ESO: eso1528 — Huge New Survey to Shine Light on Dark Matter — First results from VST KiDS Survey

Artigos Científicos

Este trabalho foi descrito em uma série de artigos científicos que foram submetidos a diversas revistas especializadas. A lista pode ser consultada neste link.

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