Os cientistas têm uma compreensão mais clara do que nunca da expansão cósmica e da energia escura, a força misteriosa que impulsiona a expansão acelerada do universo. Esse é o resultado de uma análise de seis anos de dados coletados pela Dark Energy Camera (DECam) montada no telescópio Víctor M. Blanco de 4 metros da National Science Foundation.
Os dados analisados incluíram 758 noites de observações de um oitavo do céu pesquisa de energia escura A colaboração (DES) de 2013 a 2019 registrou informações de 669 milhões de galáxias a bilhões de anos-luz de distância da Terra durante o Deep Wide Area Sky Survey usando o DECam de 570 megapixels Terra.
“Esses resultados do DES fornecem novos insights sobre a nossa compreensão do universo e sua expansão”, disse Regina Rameika, vice-diretora do Escritório de Física de Altas Energias do DOE Office of Science. disse em um comunicado. “Eles mostram como os investimentos de longo prazo em pesquisa e a combinação de vários tipos de análise podem fornecer insights sobre alguns dos maiores mistérios do universo”.
um problema em constante expansão
Os primeiros sinais de energia escura foram descobertos em 1998, quando duas equipas independentes de astrónomos observaram supernovas distantes e descobriram que quanto mais longe estavam da Terra, mais rapidamente se afastavam da Terra. Isto não só confirma que o universo está se expandindo Edwin Hubble Foi proposto há um século, mas, de forma alarmante, esta expansão está a acelerar. A energia escura é um nome substituto para o que quer que esteja impulsionando essa aceleração. Nos 28 anos desde essa descoberta, os cientistas determinaram que a energia escura representa cerca de 68% do orçamento total de energia e matéria do Universo. Descobriu-se também que a energia escura nem sempre dominou desta forma no universo de 13,8 mil milhões de anos. Os seus efeitos só “começaram” há 3 a 7 mil milhões de anos e superam a gravidade em grandes escalas. Estas descobertas apenas sublinham a necessidade de compreender o que é a energia escura.
A nova análise considera supernovas do Tipo Ia, o mesmo tipo em que a energia escura foi descoberta pela primeira vez, juntamente com outras três sondas de estrutura e expansão cósmicas. Esses outros fenômenos são conhecidos como lentes gravitacionais fracas, que ocorrem quando a luz de uma fonte de fundo passa através de um objeto massivo e é curvada. aglomerados de galáxias; e as chamadas oscilações acústicas bariônicas, flutuações na densidade no universo primitivo que foram causadas por ondas de pressão que foram congeladas no espaço cerca de 380 mil anos depois. Big Bang. “É incrível ver estes resultados com base em todos os dados e em todas as quatro sondas do programa DES”, disse Yuanyuan Zhang, membro da colaboração DES no NOIRLab. “Isso é algo com que só ousei sonhar quando o DES começou a coletar dados, e agora é um sonho que se tornou realidade.”
Utilizando os dados fornecidos pelo DECam e as técnicas acima mencionadas, a equipa do DES reconstruiu a distribuição da matéria ao longo dos últimos 6 mil milhões de anos da história do Universo. Eles então compararam esses resultados com dois modelos populares do universo. Estes são o Modelo Padrão de Cosmologia, também conhecido como modelo Lambda Cold Dark Matter (LCDM), no qual a energia escura permanece estável ao longo do tempo; e o modelo estendido (cCDM), que permite que a energia escura evolua ao longo do tempo.
Os resultados do DES estão em boa concordância com o LCDM e cMecanismo de Desenvolvimento Limpo.
Mas em comparação com estes dois modelos do universo, estes novos resultados encontram um parâmetro que está errado: previsões de como a matéria se aglomera no universo moderno, com base em medições do universo primitivo. Estas descobertas não só confirmam que as galáxias modernas não estão organizadas como LCDM ou cO MDL fez previsões, mas a discrepância entre as observações e a teoria tornou-se mais pronunciada.
O próximo passo do DES é combinar os dados do DECam com observações recentemente concluídas de cerca de 20 mil milhões de galáxias. Observatório Vera Rubin quando começa uma década Investigação do espaço e tempo restantes (LSST).
Isto deverá fornecer uma imagem mais clara da história do universo e da natureza da energia escura.
“O DES é transformador e o Observatório Vera C. Rubin nos levará ainda mais longe”, disse Chris Davis, diretor de programa da National Science Foundation. “A pesquisa sem precedentes do céu meridional de Rubin permitirá novos testes de gravidade e revelará a energia escura.”
A pesquisa da equipe foi submetida à revista Physical Review D e está disponível no site do repositório de artigos arXiv.
