A vastidão do universo sempre cativou a humanidade, impulsionando-a a desvendar seus mistérios mais profundos. Entre esses mistérios está a energia escura, uma força misteriosa que parece impulsionar a expansão do cosmos.

Para sondar os segredos desse fenômeno e mapear as profundezas do espaço, cientistas lançaram mão do DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), uma ferramenta de vanguarda projetada para revelar as estruturas cósmicas em escalas gigantescas e ao longo de vastos períodos de tempo.

O Que é o DESI?

O DESI é uma colaboração internacional de pesquisadores e engenheiros, unidos em sua busca por compreender a energia escura e a evolução do universo. Sua sigla em inglês, Dark Energy Spectroscopic Instrument, traduz-se para Instrumento de Espectroscopia da Energia Escura, em português. Este instrumento, situado no observatório Mayall, no Kitt Peak National Observatory, no Arizona, EUA, é uma peça fundamental da ciência moderna

Seu objetivo principal é mapear a estrutura do universo em escalas cósmicas, examinando aproximadamente 30 milhões de galáxias em um terço do céu noturno. Essa ambiciosa empreitada envolve monitorar a luz de galáxias distantes e extrair informações cruciais sobre sua distância, movimento e composição.

Uma vista de um “pétala” do plano focal parcialmente montada com uma matriz de posicionadores robóticos, cada um conectado a um cabo de fibra óptica. O DESI possui 10 dessas “pétalas” e um total de 5.000 robôs que visam sequências separadas do céu individualmente. (Foto: Marilyn Chung)

Por que o DESI Foi Criado?

A criação do DESI foi motivada por um dos enigmas mais intrigantes da física moderna: a natureza da energia escura. Observações detalhadas do universo revelaram que sua expansão está acelerando, um fenômeno que desafia as leis conhecidas da física. Para entender essa aceleração cósmica, os cientistas propuseram a existência de uma energia escura misteriosa, que permeia o espaço e impulsiona sua expansão.

Para investigar essa energia esquiva e suas implicações cósmicas, o DESI foi concebido como uma ferramenta de vanguarda, capaz de mapear as galáxias em escalas jamais antes alcançadas. Ao estudar a distribuição dessas galáxias ao longo do tempo, os pesquisadores esperam desvendar os segredos da energia escura e sua influência na evolução do universo.

Como o DESI Funciona?

O funcionamento do DESI é complexo, mas sua essência reside na espectroscopia, uma técnica que analisa a luz emitida pelas galáxias para extrair informações valiosas sobre sua composição química, movimento e distância.

Stu Harris trabalhando em um dos painéis do DESI (Foto: Marilyn Chung)

O DESI utiliza quatro classes principais de galáxias como alvos de observação:

As Galáxias Brilhantes (BGS), que são como faróis cósmicos que iluminam as regiões próximas do universo. Embora estejam relativamente próximas da Terra, essas galáxias desempenham um papel crucial ao fornecer insights sobre a expansão acelerada do universo em tempos recentes. Ao estudar suas propriedades e movimentos, os cientistas podem mapear a distribuição de matéria em escalas cósmicas e entender melhor os mecanismos por trás da aceleração cósmica.

As Galáxias Vermelhas Luminosas (LRGs) são testemunhas silenciosas das eras passadas do universo. Compostas principalmente por estrelas antigas e enriquecidas com metais pesados, as LRGs oferecem uma janela para as regiões mais distantes e antigas do cosmos. Ao estudar essas galáxias, os cientistas podem explorar épocas remotas da história cósmica, investigando a formação das primeiras estrelas e galáxias e compreendendo melhor a evolução do universo ao longo do tempo.

As Galáxias com Linha de Emissão (ELGs) são como fábricas estelares distantes, cujo brilho tênue revela processos de formação estelar intensos e galáxias jovens e dinâmicas. Embora sejam mais fracas e distantes do que outras classes de galáxias, as ELGs desempenham um papel crucial no entendimento da formação estelar e da evolução galáctica em escalas cósmicas. Ao estudar suas propriedades espectrais e distribuição espacial, os cientistas podem mapear os locais de formação estelar e investigar os processos físicos que impulsionam a evolução das galáxias ao longo do tempo cósmico.

Os Quasares são verdadeiros monstros cósmicos, alimentados por buracos negros supermassivos que devoram material circundante e emitem quantidades enormes de energia. Essas fontes de luz intensa são encontradas nos confins mais distantes do universo e fornecem informações valiosas sobre os processos físicos extremos que ocorrem em escalas cósmicas. Ao estudar os quasares e seu ambiente circundante, os cientistas podem investigar a natureza do meio intergaláctico, compreender melhor a formação e evolução dos buracos negros supermassivos e explorar os limites extremos da física cósmica.

Principais Descobertas e Contribuições do DESI

Desde o início de suas operações, o DESI tem fornecido uma riqueza de dados que estão revolucionando nossa compreensão do cosmos. Suas principais descobertas incluem:

Mapeamento detalhado da estrutura em grande escala do universo, revelando padrões complexos de aglomeração de galáxias em escalas cósmicas.

Investigação da natureza da energia escura, através da análise de oscilações acústicas de bárions e distorções no espaço de redshift.

Contribuições para a compreensão da formação estelar, evolução galáctica e dinâmica do meio intergaláctico em escalas cósmicas.

O Complexo do DESI

O DESI está localizado no observatório Mayall, uma instalação de ponta situada no Kitt Peak National Observatory, no Arizona, EUA. Este complexo abriga uma série de instrumentos sofisticados, incluindo telescópios de última geração, espectrógrafos de alta resolução e sistemas de processamento de dados avançados.

Além disso, o observatório Mayall serve como um centro de pesquisa e colaboração internacional, onde cientistas de todo o mundo se reúnem para estudar os mistérios do cosmos e compartilhar descobertas e ideias.

O DESI representa uma conquista notável da ciência moderna, permitindo-nos sondar os limites do universo e desvendar seus mistérios mais profundos. Com sua capacidade de mapear a estrutura cósmica em escalas gigantescas e ao longo de vastos períodos de tempo, o DESI está transformando nossa compreensão do cosmos e abrindo novos horizontes para a pesquisa científica.

À medida que continuamos a explorar os segredos do universo, o DESI permanecerá na vanguarda da investigação cosmológica, lançando luz sobre os enigmas da energia escura e da evolução do cosmos. Com sua contribuição única para a ciência, o DESI está moldando o futuro da astronomia e inspirando as mentes curiosas de hoje e de amanhã a desvendar os mistérios do universo.

Via:Olhar Digital