Astrônomos Dão Passo Para Revelar o Maior Mistério do Universo

Uma equipe internacional de astrônomos usando observações de lentes gravitacionais feitas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA deram um importante passo para tentar resolver o mistério sobre a energia escura, um fenômeno que misteriosamente parece acelerar a expansão do universo. Os resultados obtidos pelos cientistas aparecem na edição de 20 de Agosto da revista Science. E o artigo original pode ser baixado aqui: http://tecnoscience.squarespace.com/arquivo/lente-gravitacional-no-aglomerado-de-galaaxias-abell-1689/  A matéria dita como normal que é encontrada nas estrelas, planetas e nuvens de poeira somente faz parte de uma pequena fração da massa-energia contida no universo. Ela é então completada por uma enorme quantidade da chamada matéria escura – que é invisível mas pode ser detectada pela sua força gravitacional.

Por sua vez, a matéria negra no universo é preenchida por uma energia negra difusa que permeia todo o universo. Os cientistas acreditam que a pressão exercida por essa energia escura é que empurra o universo em uma expansão acelerada. Pesquisar e buscar repostas para a energia escura é todavia um dos principais desafios da cosmologia moderna. Desde a sua descoberta em 1998, o problema tem sido caracterizá-la e entendê-la melhor. Esse trabalho apresenta uma maneira totalmente nova de se fazer isso. Eric Jullo autor principal do artigo publicado na Science explica: “A energia escura é caracterizada pela relação entre a sua pressão e a sua densidade: isso é o que se conhece por equação do estado. Nosso objetivo foi tentar quantificar essa relação. Essa relação nos ensina sobre as propriedades da energia escura e como ela tem afetado o desenvolvimento do universo”.

A equipe mediu as propriedades da lente gravitacional no aglomerado de galáxias Abell 1689. A lente gravitacional é um fenômeno previsto pela teoria da relatividade geral de Albert Einstein e foi aqui usada pela equipe para buscar como distâncias cosmológicas (e com isso a forma do espaço-tempo) são modificadas pela energia escura. Em distâncias cósmicas, um grande aglomerado de galáxias em um primeiro plano tem tanta massa que a sua força gravitacional curva os feixes de luz emitidos pelas galáxias mais distantes, produzindo uma imagem distorcida dos objetos distantes, como se estivessem sendo observados por meio de lentes. A distorção induzida pela lente depende em parte das distâncias dos objetos, que pode ser precisamente medida com grandes telescópios baseados na superfície da Terra como o Very Large Telescope do ESO e os Telescópios Keck. “O efeito preciso das lentes depende da massa das lentes, da estrutura do espaço-tempo e da distância relativa entre nós os observadores, a lente e o objeto atrás da lente”, explica Priyamvada Natarajan, co autor do artigo. “É como uma lente de aumento onde a imagem resultante irá depender da forma da lente e quão distante o objeto que estamos olhando está. Se você sabe a forma da lente e conhece a imagem que obtém você pode trabalhar com o caminho da luz percorrido entre o objeto e os seus olhos”.

Observar as imagens distorcidas permite aos astrônomos reconstruir o caminho que a luz percorreu desde as galáxias distantes até a Terra. Também permite que os astrônomos estudem o efeito da energia escura na geometria do espaço na passagem da luz desde distantes objetos pelo aglomerado de lentes e então desse aglomerado até nós os observadores. À medida que a energia escura empurra o universo fazendo com que ele expanda de forma mais rápida, a passagem precisa que o feixe de luz segue a medida que atravessa o espaço é curvada pela lente sofrendo uma alteração. Isso significa que as imagens distorcidas das lentes guardam consigo informações sobre a cosmologia que está por trás bem como sobre as próprias lentes.
 Mas por que a geometria do universo é uma questão importante? “A geometria, o conteúdo e o destino do universo estão todos intimamente ligados”, diz Natarajan. “Se você conhece bem dois desses fatores pode deduzir o terceiro. Nós já temos um bom conhecimento do conteúdo de massa-energia do universo, então se nós pudermos definir a sua geometria seremos capazes de entender com precisão o destino que o universo terá”.

A importância real desse novo resultado é que ele indica uma maneira totalmente nova de extrair informação sobre a energia escura. É uma técnica única e poderosa que pode oferecer grandes promessas para implicações futuras. De acordo com os cientistas, para funcionar, o método necessita de múltiplas e meticulosas etapas de desenvolvimento. Eles gastaram alguns anos desenvolvendo modelos matemáticos especiais e mapas precisos da matéria – tanto da escura como da “normal” – que juntas constituem o aglomerado Abell 1689. Outro co-autor do trabalho Jean-Paul Kneib explica: “Usando nosso método único em conjunção com outros, nós fomos capazes de obter resultados muito mais precisos do que os que foram alcançados anteriormente”.

Fonte e Créditos:Ciência e Tecnologia/Blog