Os cientistas fizeram um avanço significativo no esforço para compreender a energia escura, completando observações para toda a área alvo do mapa 3D do universo com o Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI).
O projeto foi concluído antes do previsto e forneceu muito mais dados do que o inicialmente esperado. Este mapa é a representação 3D de alta resolução mais detalhada do universo já criada. Os pesquisadores irão usá-lo para procurar energia escura, a energia misteriosa que se acredita constituir cerca de 70% do universo.
47 milhões de galáxias mapeadas com detalhes sem precedentes
Em cinco anos de observações, o DESI registou mais de 47 milhões de galáxias e quasares, incluindo 20 milhões de estrelas. Estas medições já forneceram novos conhecimentos sobre como o Universo se formou e como mudou ao longo do tempo, disse Paul Martini, cientista de instrumentos durante a construção e comissionamento do DESI e professor de astronomia na Universidade Estadual de Ohio.
“O DESI tem sido uma colaboração internacional fantástica e os seus resultados científicos incrivelmente frutíferos são um excelente exemplo do seu impacto na comunidade científica mais ampla”, disse ele.
Um esforço global para compreender a energia escura
O DESI representa uma grande colaboração internacional que envolve mais de 900 investigadores (incluindo 300 estudantes de doutoramento) de mais de 70 instituições. O projeto é liderado pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia. Os cientistas do estado de Ohio desempenharam um papel importante em descobertas importantes, desde a análise de resultados preliminares até à descoberta de mudanças inesperadas no comportamento da energia escura.
“O estado de Ohio fez a maior contribuição para a instrumentação, operações e infraestrutura de análise de qualquer grupo universitário do DESI”, disse Klaus Hohnscheid, cientista-chefe de operações de instrumentos do DESI e professor de física no estado de Ohio. “Estamos orgulhosos dos resultados líderes mundiais da nossa colaboração na energia escura, bem como satisfeitos com a significativa atenção da mídia internacional que receberam.”
Superando desafios durante a pesquisa
A conclusão do inquérito no prazo de cinco anos não foi isenta de obstáculos. O maior revés ocorreu em 2022, quando os incêndios de Contras interromperam durante meses a eletricidade e o serviço de internet no observatório. Mesmo assim, a equipe conseguiu se recuperar rapidamente e continuar as operações, disse Ashley Ross, cientista principal do Catálogo de Estruturas de Grande Escala do DESI e professor assistente de pesquisa de física na Universidade Estadual de Ohio.
“Ao encontrar soluções criativas para problemas inesperados, os dados de alta qualidade que coletamos todas as noites foram usados para derivar com cuidado e confiança as emocionantes restrições cosmológicas pelas quais o DESI é agora conhecido”, disse Ross.
O que os novos dados podem revelar sobre o universo
Agora, com o conjunto de dados completo em mãos, os investigadores têm uma base muito mais sólida para testar ideias de longa data sobre o equilíbrio entre a energia escura e a matéria. Os resultados podem levar a grandes mudanças na forma como os cientistas entendem o universo e prevêem o seu futuro.
O DESI já coletou medições de seis vezes mais galáxias e quasares do que todas as pesquisas anteriores combinadas. A equipa começará em breve a processar todo este conjunto de dados, com os primeiros resultados do inquérito completo de cinco anos esperados para 2027.
DESI e próximos passos para monitoramento futuro
Embora a missão inicial esteja concluída, o DESI continuará a monitorizar o céu até 2028. O trabalho futuro centrar-se-á em regiões difíceis de observar, ajudando a criar mapas mais detalhados do cosmos. Esta visão alargada também poderá melhorar o estudo de estruturas próximas, como galáxias anãs e correntes estelares, fornecendo uma imagem mais clara de como o Universo se formou e evoluiu, disse Hohnscheid.
Entretanto, os investigadores do estado de Ohio continuam a refinar a medição da energia escura utilizando dados dos primeiros três anos de observações. Eles também estão trabalhando para melhorar a forma como o tempo do telescópio é usado e melhorar o desempenho do instrumento para futuras descobertas.
“Uma pegada de pesquisa maior melhorará muito as nossas restrições aos parâmetros cosmológicos e melhorará o nosso programa de matéria escura”, disse Hohnscheid. “Mas essas conquistas só são possíveis porque a equipe de operações trabalhou arduamente para avançar na pesquisa”.
Colaboradores e suporte
Outros contribuintes do estado de Ohio para o DESI incluem Matthew Burno, Michael Charles, Carl Coker, Rebecca Coles, Andrei Cucciu, Ginny Chen, Mark Derwent, Ann Elliott, Jack Elvin-Pool, Lauren Enesser, Kevin Fanning, Simon Filbert, Megan Herbold, Jennifer Ferring, Jennifer Fernandez e Jennifer. Laman, Thomas O’Brien, Daniel Pappalardo, Richard Pogge, Anna Poredon, Michael Rashkovetsky, John Shover, Peter Taylor, Win Turner, David Weinberg, Molly Wolfson e Eric Zaborowski.
O DESI é apoiado pelo DOE Office of Science e pelo National Energy Research Scientific Computing Center, uma instalação de usuário nacional do DOE Office of Science. Apoio adicional para o DESI é fornecido pela US National Science Foundation; Conselho de Instalações Científicas e Tecnológicas do Reino Unido; Fundação Gordon e Betty Moore; Fundação Huising-Simmons; Comissão Francesa de Energias Alternativas e Energia Atómica (CEA); Secretaria de Ciência, Humanidades, Tecnologia e Inovação do México (SECIHTI); Ministério da Ciência e Inovação de Espanha; e pelas instituições membros do DESI.
A colaboração DESI é homenageada por permitir a pesquisa científica em E’oligam Duag (Kit Peak), uma montanha de significado especial para a nação Tohono O’Odham.
