ELENA FERNÁNDEZ (IAA-CSIC)
GRANADA 2 mar. (EUROPA PRESS) - Uma equipe de cosmólogos do Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC) e do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) obteve o censo mais preciso até hoje dos halos de matéria escura do Universo.
Essas estruturas invisíveis circundam as galáxias e os aglomerados de galáxias; são concentrações de matéria que não emitem luz nem podem ser observadas diretamente, mas cuja gravidade mantém as galáxias unidas e orienta sua formação, atuando como a “estrutura” do universo.
O estudo liderado pelo Instituto de Astrofísica de Andaluzia (IAA-CSIC) e pelo Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) conseguiu o censo mais preciso até à data destas estruturas ao longo dos 13,8 mil milhões de anos de história.
Esse registro, que os cosmólogos chamam de “função de massa dos halos”, não é uma lista individual de objetos, mas uma descrição matemática que indica quantos halos de matéria escura existem em cada faixa de massa em uma determinada época do universo.
“Isso é importante porque nem todos os halos são iguais: alguns abrigam galáxias muito pequenas; outros contêm galáxias como a Via Láctea; e os mais massivos podem reunir enormes aglomerados com centenas ou milhares de galáxias”, explica Elena Fernández García, pesquisadora do IAA-CSIC e primeira autora do artigo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics Letters.
Este novo resultado baseia-se no desenvolvimento de um modelo teórico denominado GPS+, que permite prever com grande precisão a abundância de halos de matéria escura em diferentes etapas da história do universo.
RUMO A UMA DESCRIÇÃO MAIS PRECISA O trabalho representa um avanço significativo porque corrige as limitações das aproximações anteriores, que podiam se desviar em até 80% ao descrever o universo primitivo.
O novo modelo reduz essas discrepâncias, especialmente nos extremos de massa — onde as incertezas eram maiores —, situando-as em torno de 10-20%, mantendo uma alta precisão ao longo de quase toda a história cósmica. “A chave está em uma ideia simples”, aponta Juan Bencort Rijo, pesquisador do IAC. “A matéria do universo não se agrupa formando esferas perfeitas, mas estruturas irregulares e complexas. Ao incorporar essa realidade e outros detalhes do processo de colapso gravitacional, o modelo GPS+ descreve com maior fidelidade como se formam os halos de matéria escura e, consequentemente, como nascem e evoluem as galáxias”.
Para verificar a solidez do modelo, a equipe o comparou com o Uchuu — universo em japonês —, um conjunto de simulações cosmológicas mais completas e precisas realizadas até o momento.
Essas simulações, nas quais o IAA-CSIC participou, foram realizadas por Tomoaki Ishiyama, pesquisador da Universidade de Chiba e coautor do estudo, e executadas no Fugaku, um dos supercomputadores mais potentes do mundo, no Japão.
“Todos os catálogos de halos de matéria escura gerados a partir das simulações Uchuu estão disponíveis em nossa base de dados Skies & Universes, desenvolvida no IAA-CSIC”, destaca José Ruedas, responsável por essa infraestrutura de Big Data e coautor do trabalho.
Essas simulações não só serviram para testar o modelo, mas também para melhorar as ferramentas com as quais se interpretam as observações astronômicas atuais. As novas previsões permitirão analisar com maior precisão os dados obtidos por telescópios como o James Webb Space Telescope, que observa galáxias muito distantes, formadas durante os primeiros estágios do universo.
Além disso, os resultados de grandes mapeamentos do céu, como o DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), cujo objetivo é reconstruir a distribuição de matéria em grande escala do universo e conhecer a natureza da energia escura. Um projeto internacional no qual o IAA-CSIC desempenhou um papel fundamental em seu desenvolvimento tecnológico e, atualmente, em sua exploração científica.
“Dispor de um censo mais exato dos halos de matéria escura é fundamental para conectar essas observações com os modelos teóricos e verificar se nossa descrição do universo — incluindo a natureza da matéria e da energia escura — se ajusta aos dados”, afirma Elena Fernández (IAA-CSIC).
O modelo GPS+ já está disponível para a comunidade científica internacional, o que facilitará sua incorporação em futuras análises e simulações.
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