Nota de Imprensa

Novo rastreio enorme irá ajudar a compreender a matéria escura

Primeiros resultados do rastreio KiDS do VST

9 de Julho de 2015

Foram divulgados os primeiros resultados de um novo rastreio importante de matéria escura no céu austral, levado a cabo pelo VLT Survey Telescope do ESO (VST), montado no Observatório do Paranal, no Chile. O rastreio KiDS do VST permitirá aos astrónomos fazer medições precisas de matéria escura, da estrutura de halos de galáxias e da evolução de galáxias e enxames. Os primeiros resultados KiDS mostram como é que as características das galáxias observadas são determinadas pelos enormes nodos de matéria escura invisível que as rodeiam.

Cerca de 85% da matéria do Universo é escura [1] e de um tipo que não é compreendido pelos físicos. Embora esta matéria não brilhe nem absorva radiação, os astrónomos conseguem detectá-la através do efeito que tem sobre estrelas e galáxias, particularmente devido à sua atração gravitacional. Um projeto importante que utiliza os telescópios de rastreio do ESO acaba de mostrar de modo extremamente claro a ligação entre esta misteriosa matéria escura e as galáxias brilhantes que observamos de forma direta [2].

O projeto, chamado Kilo-Degree Survey (KiDS), faz uso de imagens do VLT Survey Telescope e da sua enorme câmara, a OmegaCAM. Situado no Observatório do Paranal no Chile, este telescópio dedica-se a mapear o céu noturno no visível — sendo complementado pelo telescópio de rastreio infravermelho, o VISTA. Um dos objetivos principais do VST é mapear a matéria escura e utilizar estes mapas para compreender a misteriosa energia escura que faz com que a expansão do Universo esteja a acelerar.

A melhor maneira para descobrir onde é que se encontra a matéria escura é utilizar o efeito de lente gravitacional — a distorção do tecido do Universo devido à gravidade, a qual deflete a radiação emitida por galáxias distantes, que se encontram muito para além da matéria escura. Ao estudar este efeito, é possível mapear os lugares onde a gravidade é mais forte, e portanto descobrir onde é que a matéria, incluindo a matéria escura, se encontra.

Fazendo parte da primeira remessa de artigos científicos, a equipa internacional de investigadores KiDS, liderada por Koen Kuijken do Observatório de Leiden, na Holanda [3], utilizou este método para analisar imagens de mais de dois milhões de galáxias, a cerca de 5,5 mil milhões de anos-luz de distância [4]. A equipa estudou a distorção da radiação emitida por estas galáxias, que se curva ao passar por enormes nodos de matéria escura no seu percurso até à Terra.

Os primeiros resultados vêm de apenas 7% da área total do rastreio e concentram-se em mapear a distribuição de matéria escura em grupos de galáxias. A maioria das galáxias vivem em grupos — incluindo a nossa própria Via Láctea que faz parte do Grupo Local — e compreender quanta matéria escura é que contêm é um teste crucial à teoria de formação de galáxias na rede cósmica. Os resultados obtidos através do efeito de lente gravitacional mostram que estes grupos contêm cerca de 30 vezes mais matéria escura que matéria visível.

“O mais interessante é que a galáxia mais brilhante encontra-se quase sempre no meio do nodo de matéria escura,” diz Massimo Viola (Observatório de Leiden, Holanda), autor principal de um dos primeiros artigos científicos do KiDS.

“Esta previsão da teoria de formação de galáxias, que diz que as galáxias continuam a juntar-se em grupos e a concentrar-se nos seus centros, nunca tinha sido demonstrada anteriormente de modo observacional de forma tão clara ,” acrescenta Koen Kuijken.

Estes resultados são apenas o início de um programa principal que vai explorar bases de dados enormes obtidas pelos telescópios de rastreio, sendo que estes dados começam agora a ficar disponíveis a todos os cientistas do mundo através do arquivo do ESO.

O rastreio KiDS ajudará a aumentar o nosso conhecimento da matéria escura. Ser capaz de explicar a matéria escura e os seus efeitos representará um enorme avanço na física.

Notas

[1] Os astrónomos descobriram que o conteúdo total massa/energia do Universo está dividido segundo as seguintes proporções: 68% de energia escura, 27% de matéria escura e 5% de matéria dita normal. Por isso, se descartarmos a energia escura, 85% do total de matéria (sendo o total de matéria 27% + 5%) estará relacionado com a fracção de matéria dita escura (já que 27/32 ~ 0,85).

[2] Cálculos feitos com supercomputadores mostram como é que um Universo cheio de matéria escura evolui: ao longo do tempo a matéria escura junta-se formando uma enorme rede cósmica e as galáxias e estrelas formam-se onde o gás é “puxado” pelas concentrações mais densas de matéria escura.

[3] A equipa internacional de investigadores KiDS inclui cientistas da Holanda, Reino Unido, Alemanha, Itália e Canadá.

[4] Este trabalho utilizou mapas 3D de grupos de galáxias, obtidos pelo projeto GAMA (Galaxy and Mass Assembly), no seguimento de extensas observações no Telescópio Anglo-Australiano.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito numa série de artigos científicos que foram submetidos a diversas revistas da especialidade. A lista pode ser consultada neste link.

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Links para os artigos científicos
• Fotografias do VST

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Leiden, The Netherlands
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Telm: +31 628 956 539
Email: kuijken@strw.leidenuniv.nl

Massimo Viola
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 71 527 8442
Email: viola@strw.leidenuniv.nl

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1528, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.