Um novo mapa está transformando as posições das galáxias em uma ferramenta para a cosmologia

Pesquisadores que trabalham com o Dark Energy Spectroscopic Instrument, ou DESI, criaram o que o material de origem descreve como o maior mapa tridimensional do universo já produzido. Construído a partir de observações coletadas bem acima do deserto de Sonora, no Arizona, o mapa usa as posições medidas de mais de 47 milhões de galáxias e outros objetos para revelar a estrutura em grande escala do cosmos com alcance sem precedentes.

A ambição científica por trás do DESI é simples de descrever e extremamente difícil de executar: mapear onde as galáxias estão localizadas em três dimensões e depois usar essas posições para inferir como a matéria está distribuída pelo universo e como a expansão cósmica evoluiu ao longo do tempo. Isso faz do projeto um instrumento central em um dos problemas mais difíceis da astronomia moderna, o esforço para entender a energia escura.

A energia escura continua profundamente misteriosa. Ela é invocada para explicar a aceleração observada da expansão cósmica, mas o que ela é, como se comporta e se muda ao longo do tempo ainda são perguntas em aberto. O DESI não resolve esse mistério diretamente. Em vez disso, constrói a base empírica necessária para testar ideias concorrentes ao medir a estrutura que as galáxias visíveis traçam em distâncias enormes.

Por que um mapa em 3D importa mais do que uma pesquisa do céu em 2D

Observar o céu noturno diz aos astrônomos onde os objetos parecem estar da perspectiva da Terra, mas não quão distantes eles estão com precisão suficiente para reconstruir a arquitetura do universo. O avanço do DESI vem de acrescentar essa informação de distância. Como descreve o texto de origem, medições precisas de distância permitem aos pesquisadores posicionar as galáxias em relação umas às outras, em vez de vê-las apenas como pontos projetados em um céu plano.

Essa mudança é crucial porque as galáxias não estão distribuídas aleatoriamente. Elas seguem um padrão sutil ligado a uma estrutura subjacente de matéria escura. O mapa do DESI, portanto, funciona como uma pesquisa de estrutura em grande escala: a luz das galáxias delineia uma organização cósmica mais profunda que não pode ser vista diretamente.

O resultado é mais do que uma visualização impressionante. É um conjunto de dados que permite aos cientistas examinar como a matéria visível se encaixa na estrutura mais ampla do universo. Na prática, o DESI está transformando as posições das galáxias em um sistema de medição para a estrutura oculta.