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Este mapa da matéria escura no Universo foi obtido a partir de dados do rastreio KiDS, utilizando o VLT Survey Telescope instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Revela uma teia expansiva de regiões densas (claras) e vazias (escuras). Esta imagem é uma das cinco manchas do céu observadas pelo KiDS. Aqui a matéria escura invisível é vista em rosa, cobrindo uma área do céu cerca de 420 vezes o tamanho da lua cheia. Esta reconstrução de imagem foi feita através da análise da luz recolhida de mais de três milhões de galáxias distantes, a mais de 6 mil milhões de anos-luz de distância. As imagens observadas da galáxia foram distorcidas pela atração gravitacional da matéria escura à medida que a luz viajava pelo Universo. Algumas pequenas regiões escuras, com limites nítidos, aparecem nesta imagem. São as localizações de estrelas brilhantes e outros objetos próximos que atrapalham as observações de galáxias mais distantes e são, portanto, ocultadas nestes mapas, uma vez que nenhum sinal de lente fraca pode ser medido nestas áreas.
Usando dados do Kilo Degree Survey, uma equipa de astrónomos revela que a matéria escura na teia cósmica, que representa cerca de um quarto do conteúdo do Universo, é menos grumosa do que pensávamos anteriormente.
Análise de um levantamento de uma nova galáxia gigante, feito com ESOO Telescópio de Rastreio do VLT, no Chile, sugere que a matéria escura pode ser menos densa e distribuída de forma mais suave pelo espaço do que se pensava anteriormente. Uma equipa internacional utilizou dados do Kilo Degree Survey (KiDS) para estudar como a luz de cerca de 15 milhões de galáxias distantes foi afetada pela influência gravitacional da matéria nas maiores escalas do Universo. Os resultados parecem discordar dos resultados anteriores do satélite Planck.
Hendrik Hildebrandt, do Argelander-Institut für Astronomie, em Bonn, Alemanha, e Massimo Viola, do Observatório de Leiden, na Holanda, lideraram uma equipe de astrônomos de instituições de todo o mundo que processou imagens do Kilo Degree Survey (KiDS), que foi feito com Telescópio de Rastreio do VLT (VST) do ESO no Chile. Para a sua análise, utilizaram imagens do rastreio que cobriram cinco zonas do céu, cobrindo uma área total de cerca de 2.200 vezes o tamanho da Lua cheia e contendo cerca de 15 milhões de galáxias.
Ao explorar a excelente qualidade de imagem disponível para o VST no local do Paranal e ao utilizar software informático inovador, a equipa conseguiu realizar uma das medições mais precisas alguma vez feitas de um efeito conhecido como cisalhamento cósmico. Esta é uma variante sutil de lente gravitacional fraca, na qual a luz emitida por galáxias distantes é ligeiramente distorcida pelo efeito gravitacional de grandes quantidades de matéria, como aglomerados de galáxias.
No cisalhamento cósmico, não são os aglomerados de galáxias, mas sim as estruturas de grande escala no Universo que distorcem a luz, o que produz um efeito ainda menor. Pesquisas muito amplas e profundas, como o KiDS, são necessárias para garantir que o sinal de cisalhamento cósmico muito fraco seja forte o suficiente para ser medido e possa ser usado pelos astrônomos para mapear a distribuição da matéria gravitante. Este estudo abrange a maior área total do céu já mapeada com esta técnica até agora.
Curiosamente, os resultados da sua análise parecem ser inconsistentes com as deduções dos resultados do Agência Espacial Europeiado satélite Planck, a principal missão espacial que investiga as propriedades fundamentais do Universo. Em particular, a medição feita pela equipa KiDS do quão aglomerada é a matéria em todo o Universo — um parâmetro cosmológico chave — é significativamente inferior ao valor derivado dos dados do Planck.
Massimo Viola explica: “Este último resultado indica que a matéria escura na teia cósmica, que representa cerca de um quarto do conteúdo do Universo, é menos grumosa do que pensávamos anteriormente.”
A matéria escura permanece difícil de ser detectada, sua presença apenas inferida a partir de seus efeitos gravitacionais. Estudos como esses são a melhor forma atual de determinar a forma, a escala e a distribuição desse material invisível.
O resultado surpreendente deste estudo também tem implicações para a nossa compreensão mais ampla do Universo e de como este evoluiu durante os seus quase 14 mil milhões de anos de história. Este aparente desacordo com os resultados previamente estabelecidos do Planck significa que os astrónomos poderão agora ter de reformular a sua compreensão de alguns aspectos fundamentais do desenvolvimento do Universo.
Este vídeo mostra a localização de uma das cinco regiões KiDS que foram pesquisadas pelo VLT Survey Telescope instalado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile. Esta região (conhecida como G12) cobre uma grande área do céu ao longo do equador celeste nas constelações de Leão (O Leão) e Virgem (A Virgem). A imagem final colorida da densidade da matéria escura revela uma teia expansiva de regiões densas (claras) e vazias (escuras). Esta reconstrução da imagem foi feita através da análise da luz recolhida em mais de três milhões de galáxias distantes, a mais de 6 mil milhões de anos-luz de distância.
Hendrik Hildebrandt comenta: “As nossas descobertas ajudarão a refinar os nossos modelos teóricos de como o Universo cresceu desde o seu início até aos dias de hoje.”
A análise KiDS dos dados do VST é um passo importante, mas espera-se que os futuros telescópios realizem levantamentos ainda mais amplos e profundos do céu.
A co-líder do estudo, Catherine Heymans, da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, acrescenta: “Desvendar o que aconteceu desde o Big Bang é um desafio complexo, mas continuando a estudar os céus distantes, podemos construir uma imagem de como nosso Universo moderno evoluiu.”
“Vemos uma discrepância intrigante com a cosmologia de Planck neste momento. Missões futuras, como a do satélite Euclid e do Large Synoptic Survey Telescope, permitir-nos-ão repetir estas medições e compreender melhor o que o Universo realmente nos está a dizer,” conclui Konrad Kuijken (Observatório de Leiden, Holanda), que é o principal investigador do KiDS. enquete.
Referência: “KiDS-450: Restrições de parâmetros cosmológicos de lentes gravitacionais fracas tomográficas” por H. Hildebrandt, M. Viola, C. Heymans, S. Joudaki, K. Kuijken, C. Blake, T. Erben, B. Joachimi, D .Klaes, L. Miller, CB Morrison, R. Nakajima, G. Verdoes Kleijn, A. Amon, A. Choi, G. Covone, JTA de Jong, A. Dvornik, I. Fenech Conti, A. Grado, J. Harnois-Déraps, R. Herbonnet, H. Hoekstra, F. Köhlinger, J. McFarland, A. Mead, J. Merten, N. Napolitano, JA Peacock, M. Radovich, P. Schneider, P. Simon, EA Valentijn, JL van den Busch, E. van Uitert e L. Van Waerbeke, 19 de outubro de 2016, MNRAS.
DOI: 10.1093/mnras/stw2805
arXiv: 1606.05338