Arcos gravitacionais achados por brasileiros podem ajudar no estudo da massa e energia escuras




"Depois de seis anos de observações, astrônomos brasileiros envolvidos com o projeto SOGRAS (SOAR GRavitational Arc Survey) conseguiram identificar a presença de arcos gravitacionais em pelo menos seis conglomerados de galáxias. Os arcos gravitacionais são fenômenos previstos pela Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, e podem ajudar nas pesquisas de dois dos maiores mistérios da astrofísica moderna: a massa e a energia escura.

Os resultados das pesquisas foram divulgados na última semana, em artigo publicado na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Participam do projeto pesquisadores do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Universidade de São Paulo (USP) e Observatório Nacional (ON) – juntamente com cientistas do Laboratório Nacional Fermi (Fermilab), nos Estados Unidos.

Arcos gravitacionais são imagens deformadas de galáxias distantes quando sua luz atravessa um intenso campo gravitacional, como aquele causado por aglomerados de galáxias – que podem conter, em alguns casos, milhares de galáxias num volume cósmico relativamente pequeno. O efeito também é conhecido “lenteamento gravitacional”, e ocorre porque a trajetória da luz se curva na presença da gravidade muito intensa do aglomerado, que então funciona como se fosse uma lente.

Proposta pelo físico Albert Einstein em sua Teoria da Relatividade, o fenômeno que explica os arcos gravitacionais – o desvio da luz pela gravidade – foi comprovado experimentalmente em 1919, durante um eclipse total do Sol observado na cidade de Sobral (Ceará) e na Ilha de Príncipe. Na ocasião, foi possível medir o desvio da trajetória da luz de estrelas distantes causada pelo Sol.

Mapeamento da massa escura

Tidos como raros e de difícil detecção, a não ser com o uso de equipamentos sensíveis, a descoberta dos novos arcos podem ajudar a mapear a distribuição total de matéria em galáxias e aglomerados e, portanto, estudar a matéria escura – que não interage com a luz e que representa a maior parte da massa desses objetos. De acordo com os cientistas, cerca de 25% do universo é composto pela massa escura.

Além disso, como a luz das galáxias observadas por meio do fenômeno da lente gravitacional percorre distâncias cosmológicas, estudos com arcos permitem estudar o cosmos em grandes escalas e, inclusive, entender melhor o que é outro componente desconhecido do Universo, a chamada energia escura. As imagens que sofrem o lenteamento gravitacional também podem ser altamente ampliadas pelo efeito, o que permite estudar galáxias muito distantes, as quais não seriam detectadas de outra forma. Ou seja, os aglomerados de galáxias funcionam como gigantescos telescópios gravitacionais.

No total, foram 50 conglomerados de galáxias estudados pelo projeto, que foram selecionadas a partir de dados obtidos pelo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) – projeto responsável pelo mapeamento de uma grande área da esfera celeste e pela confecção da maior imagem já feita do Universo. Para cada um dos aglomerados, foram obtidas imagens em alta resolução pelo telescópio SOAR, que possui um espelho de quatro metros e está localizado no Chile, na Cordilheira dos Andes, a uma altitude de 2,7 mil metros – em um dos melhores sítios astronômicos do planeta.

A participação brasileira no projeto SOAR foi construída em parceria entre o Ministério da Ciência, Tecnologia, e Inovação (MCTI), U.S. National Optical Astronomy Observatory, Universidade da Carolina do Norte e Universidade do Estado de Michigan. O projeto é coordenado pelo Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA).”

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