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Novo rastreio enorme irá ajudar a compreender a matéria escura

Primeiros resultados do rastreio KiDS do VST

9 de Julho de 2015

Foram divulgados os primeiros resultados de um novo rastreio importante de matéria escura no céu austral, levado a cabo pelo VLT Survey Telescope do ESO (VST), montado no Observatório do Paranal, no Chile. O rastreio 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, 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 rastreio 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].

O projeto, chamado Kilo-Degree Survey (KiDS), faz uso de 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 rastreio 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 rastreio 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.

O mais interessante é que a galáxia mais brilhante encontra-se quase sempre no meio do halo de matéria escura,” diz Massimo Viola (Observatório de Leiden, Holanda), autor principal de um dos primeiros artigos científicos do KiDS.

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 ,” acrescenta Koen Kuijken.

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

O rastreio 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.

Mais Informações

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

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronômica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronômico ótico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Cel.: +31 628 956 539
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Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1528, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Eugênio Reis Neto, do Observatório Nacional/MCTIC. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto.

Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso1528pt-br
Nome:Surveys
Tipo:Early Universe : Cosmology : Phenomenon : Dark Matter
Facility:VLT Survey Telescope
Science data:2015MNRAS.452.3100C

Imagens

Primeiros resultados do rastreio KiDS (montagem)
Primeiros resultados do rastreio KiDS (montagem)
Primeiros resultados do rastreio KiDS (no visível)
Primeiros resultados do rastreio KiDS (no visível)
Primeiros resultados do rastreio KiDS (matéria escura)
Primeiros resultados do rastreio KiDS (matéria escura)

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