Um grupo de pesquisa está mapeando um grande volume no espaço para medir o papel da energia escura na evolução do universo. O Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), programa que integra o grupo, acaba de anunciar o primeiro grande resultado de uma nova técnica de mapeamento baseada em espectros de mais de 48 mil quasares com desvio para o vermelho (ou redshift) de até 3,5, significando que a luz deixou essas galáxias ativas a mais ou menos 11,5 bilhões de anos no passado.
“Nenhuma técnica para pesquisa de energia escura foi capaz de investigar essa antiga era antes, um tempo em que a matéria ainda era densa o bastante para a gravidade diminuir a expansão do universo, e a influência dessa energia ainda não havia sido sentida”, afirmou o principal investigador do BOSS, David Schlegel, um astrofísico do Departamento de Energia do Laboratório de Berkeley, nos Estados Unidos, que publicou o artigo. “Em nosso próprio tempo, a expansão está acelerando por que o universo está dominado por energias escuras. Como a energia escura fez a transição da desaceleração à aceleração é uma das mais desafiantes questões na cosmologia”, diz.
Duas maneiras para medir o universo em expansão – Usando um telescópio em um observatório no Novo México, o BOSS montou uma investigação espectroscópica de oscilações acústicas de baryon (BAO, na sigla em inglês). A principal prioridade é buscar galáxias brilhantes normais com desvio para a cor vermelha até 0,8 – alguns sete bilhões de anos no passado. Os primeiros resultados do estudo, que incluiu 300 mil galáxias, foi anunciado em março de 2012. O segundo passo do BOSS era encontrar os quasares.
“Quasares são os objetos mais brilhantes no céu, e portanto a única maneira possível de medir espectros de desvios do vermelho de 2.0 e menos”, afirma Schlegel. “Nesses desvios existem cem vezes mais galáxias do que quasares, mas elas estão muito fracas para serem usadas no BAO.”
Quasares são muito espaçados para medir a BAO diretamente, mas existe outra maneira de revelar a BAO em redshifts altos. Como a luz de um quasar passa entre as nuvens de gás intergaláctico em seu caminho para a Terra, seu espectro desenvolve uma abundância de absorção de linhas de hidrogênio conhecidas como floresta Lyman-alpha. Idealmente, cada linha de absorção na “floresta” revela onde as luzes do quasar passaram entre as nuvens.
Como um único flash de luz visto na neblina, as diferentes proeminências e redshifts das linhas individuais de absorção em um único espectro de quasar revela como a densidade do gás varia com a distância até a linha de visão. Com quasares suficientes, a distribuição de nuvens de gás pode ser mapeada em três dimensões.
Em busca do sinal – O resultado inicial do Lyman-alpha, o primeiro mapa do BAO em um estágio antigo da evolução do universo, é baseado em apenas um terço do volume de espaço que o BOSS irá mapear e inclui mais de 60 mil quasares confirmados para inspeção visual de seu espectro. Porém, para simplificar a busca para BAO, muitos desses foram descartados.
“Não havia outra maneira de medir a BAO nos redshifts. Cinco anos atrás era uma chance, mas a única proposta na mesa. Poderíamos ter falhado de inúmeras formas, mas a natureza foi boa com a gente”, disse Schlegel.
De acordo com um dos pesquisadores, vivemos em um universo dominado por energia escura, e o maior quebra-cabeças na cosmologia é: por que agora? É uma questão que o BOSS irá longe para iluminar conforme coleciona mais de um milhão de galáxias e mais de 160 mil quasares. Enquanto isso, a floresta Lyman-alpha abriu uma nova visão do universo atual, que talvez venha com usufrutos no futuro, mais poderoso do que o próprio BOSS. (Fonte: Portal Terra)
