MADRID, 19 set. (EUROPA PRESS) -
Ao rastrear os andaimes invisíveis do universo criados pela elusiva matéria escura, uma equipe de astrônomos descobriu evidências de como as galáxias se expandem.
Em um estudo publicado no The Astrophysical Journal Letters, os pesquisadores usaram o que eles afirmam ser as maiores amostras de galáxias especiais, chamadas de emissores Lyman-alfa, para estudar como as galáxias se agruparam ao longo de bilhões de anos. Ao fazer isso, eles obtiveram uma melhor compreensão de como as galáxias se relacionam com a matéria escura circundante e como elas evoluem ao longo do tempo.
"A análise desses traços nos dá uma visão da massa de matéria escura que circunda as galáxias", disse Eric Gawiser, professor ilustre do Departamento de Física e Astronomia da Universidade Rutgers e autor do estudo, em um comunicado. "As massas de matéria escura reveladas por esse estudo são consistentes com a ideia de que as galáxias emissoras de Lyman-alfa evoluíram para as galáxias atuais, como a nossa Via Láctea.
A análise, que avaliou imagens de campo amplo em três épocas diferentes da história do universo, logo após o Big Bang, revelou padrões distintos, semelhantes a impressões digitais cósmicas. Esses padrões indicam onde a matéria escura está concentrada, de acordo com os pesquisadores.
A matéria escura, uma substância misteriosa que não emite luz ou energia, não pode ser vista, mas compõe a maior parte da matéria do universo, de acordo com os cientistas. Eles sabem que a matéria escura existe porque sua gravidade afeta o movimento das galáxias e a disposição desses vastos sistemas cósmicos no espaço.
CEM MIL GALÁXIAS EM ESTUDO
O estudo, liderado por Dani Herrera, estudante de doutorado da Rutgers, utilizou dados da pesquisa ODIN (One Hundred Degree Square Narrow-Band DECam Imaging), um grande projeto astronômico criado para analisar mais de 100.000 galáxias emissoras de Lyman-alfa.
Os pesquisadores se concentraram nos dados de uma região do céu conhecida como Cosmic Evolution Survey Deep Field (COSMOS), em uma das maiores pesquisas de céu profundo já realizadas. Olhando para o espaço profundo e para o passado distante, eles observaram três períodos de tempo: cerca de 2,8 bilhões, 2,1 bilhões e 1,4 bilhão de anos após o Big Bang.
Durante esses períodos, as galáxias emissoras de Lyman-alfa eram jovens e estavam formando estrelas ativamente, o que as torna marcadores ideais para estudo. Elas também contêm gás hidrogênio que emite um brilho especial, permitindo que os cientistas descubram um grande número delas no Universo distante.
"Queríamos encontrar a matéria escura cuja gravidade leva as galáxias a se fundirem e crescerem", explicou Herrera. "Entender onde ela está e como ela evoluiu nos ajuda a entender como o próprio universo evoluiu.
A matéria escura desempenha um papel crucial na formação das galáxias, atuando como uma "cola" gravitacional que ajuda a unir o gás para formar as galáxias, explicou Herrera. Sua massa invisível cria poços profundos no espaço onde as galáxias podem crescer, se fundir e evoluir, formando a estrutura em grande escala do universo.
COMO UM MAPA DE CAMINHADA MOSTRANDO AS ELEVAÇÕES
"Usamos a aglomeração dessas galáxias para identificar onde a matéria escura era mais densa", explicou Gawiser. "Visualizar isso com um mapa de contorno, semelhante à forma como um mapa de caminhada mostra elevações, nos permite observar os traços da matéria escura no universo distante."
Um resultado se destacou. Eles descobriram que entre 3% e 7% das regiões de matéria escura densa capazes de abrigar galáxias contêm galáxias emissoras de luz Lyman-alfa. Isso significa que as galáxias emissoras de luz Lyman-alfa representam uma pequena porcentagem das galáxias que se formam onde a matéria escura é mais densa. Essa baixa porcentagem sugere que as galáxias foram observadas durante uma fase de vida curta, brilhando com luz Lyman-alfa por dezenas a centenas de milhões de anos.
Para obter esses resultados, os pesquisadores usaram uma técnica chamada agrupamento, que mede como as galáxias são agrupadas em comparação com distribuições aleatórias. Eles calcularam a função de correlação angular, um método para contar pares de galáxias.
Essa pesquisa, de acordo com os cientistas, não só aprofunda a compreensão da evolução das galáxias, mas também ajuda os cientistas a refinar os modelos da estrutura do universo. À medida que a pesquisa ODIN continuar, estudos futuros se expandirão para mais galáxias, proporcionando uma visão mais completa da rede cósmica, disseram eles.
"Embora invisível aos nossos telescópios, a matéria escura molda o universo por meio de interações com a matéria visível", disse Gawiser. "Enquanto alguns estão tentando entender o que ela é, outros, como esta equipe de pesquisa, estão tentando entender onde ela está e o que isso significa para a evolução do universo.
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