Cientistas encontram matéria perdida do Universo

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Com o Big Bang, o material que constituiu o universo se dividiu na "matéria comum" (5%, transformada de estrelas ao cachorro do vizinho), a matéria escura e a energia escura (os outros 95%). Esses dois últimos são pouco conhecidos e detectáveis; quanto à matéria comum, somente a metade dela já havia sido detectada – até agora.

Uma equipe internacional de astrônomos do australiano Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia (ICRAR) usou estudos anteriores das chamadas explosões rápidas de rádio (em inglês, fast radio bursts, ou FRBs) para detectar a "matéria faltante" do universo, encerrando uma busca de três décadas.

"Sabemos pelas medições do Big Bang quanta matéria havia no começo do Universo, mas não conseguíamos encontrar a metade. O espaço intergaláctico é muito escasso em matéria; a metade que faltava equivalia a apenas um ou dois átomos em uma sala do tamanho de uma sala comum e, por isso, muito difícil de detectar usando técnicas e telescópios tradicionais”, disse o astrofísico Jean-Pierre Macquart, autor principal do estudo publicado agora na revista Nature.

Sinais misteriosos do céu

Os FRBs são explosões de sinais de rádio carregadas de energia, cuja origem é o espaço profundo. São captadas pelas 36 antenas do Australian Square Kilometer Arrometer Pathfinder (ou ASKAP), um gigantesco conjunto de telescópios que vasculha o cosmos a partir do interior da Austrália Ocidental.

Ainda não se sabe o que causa os FRBs – apenas que eles carregam uma quantidade de energia monumental (a mesma que é liberada pelo Sol em 80 anos). Como essas explosões de rádios são esporádicas e não têm hora nem lugar do espaço para acontecer, o ASKAP monitora continuamente uma grande parcela do céu: são dez trilhões de medições por segundo, em busca de rajadas de FRBs.

Nas últimas décadas, a busca, segundo Macquart, se concentrou em regiões específicas do cosmos – o que, segundo o astrônomo, é “tentar adivinhar o tamanho de um cachorro pela sua cauda". O uso dos FRBs, porém, possibilita olhar o cão inteiro.  "O que os FRBs fazem é ir além dos trechos do espaço onde outras técnicas não vão."

Ondas "sujas"

As ondas de rádio carregadas de energia atravessam extensões do espaço que, se daqui parecem vazias, estão na verdade cheia de partículas como elétrons. À medida que as ondas de rádio viajam pelo cosmos, elas interagem com elétrons livres, ‘manchando’ o sinal de rádio. É essa ‘mancha’ que se mostrou fundamental para encontrar a matéria que faltava.

Ao atravessar a matéria, os diferentes comprimentos de onda que compõem os FRBs desenvolvem velocidades diferentes.Ao atravessar a matéria, os diferentes comprimentos de onda que compõem os FRBs desenvolvem velocidades diferentes.Fonte:  ICRAR/Divulgação 

"A radiação dessas rajadas rápidas de rádio se espalha pela matéria que falta da mesma maneira que as cores da luz solar se separam em um prisma. Só precisávamos de seis para encontrar a matéria que faltava", disse Macquart, em comunicado da ICRAR.

Mapa mais fiel do Universo

O objetivo agora é usar a nova técnica não apenas para rastrear mais FRBs como para observar o cosmos mais detalhadamente, mapeando a chamada teia cósmica – os filamentos que unem o Universo.

“Em cinco anos, pelo menos mais cem FRBs serão usados para montar um mapa mais fiel do universo real", espera o astrônomo da Universidade da Califórnia e coautor do estudo, Xavier Prochaska.

O ASKAP continuará a ser a ponta de lança na busca das rajadas rápidas de rádio. Segundo Macquart, está sendo construída uma nova e mais poderosa estação de observação, com uma taxa de detecção de FRBs 20 vezes maior que as máquinas atuais. “Isso vai permitir que captemos cem rajadas no período de um ano”, disse o astrônomo.

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