O universo é composto por 69% de energia escura e 31% de matéria, principalmente escura, confirmou um novo estudo.

Os astrónomos confirmaram que o Universo é composto por 69% de energia escura e 31% de matéria, a maior parte da qual é escura. Uma equipe de cientistas liderada por Mohamed Abdullah do Instituto Nacional de Pesquisa de Astronomia e Geofísica do Egito (NRIAG) e da Universidade de Chiba (Japão) usou um novo método baseado na análise da massa e do número de galáxias em aglomerados para estimar a distribuição da matéria em espaço. Esses dados coincidiram com os resultados obtidos anteriormente com o satélite Planck.

Fonte da imagem: Hubble

A questão de saber de que é feito o Universo há muito preocupa os cientistas. Os cosmólogos modernos dividem todo o conteúdo do Universo em componentes escuros e visíveis. A matéria, incluindo estrelas, galáxias, átomos e outros elementos, bem como a misteriosa matéria escura, representa apenas 31% da massa total do Universo. Os restantes 69% provêm da energia escura, cuja natureza ainda permanece um mistério.

É importante notar que os dados mais precisos sobre a estrutura do cosmos até agora vieram do satélite Planck da Agência Espacial Europeia (ESA), que tem mapeado o universo estudando a radiação cósmica de microondas, radiação residual do Big Bang que ocorreu cerca de 13,8 bilhões de anos atrás. Foi graças ao satélite Planck que os astrónomos conseguiram estabelecer o “padrão ouro” para medir a quantidade total de matéria no Universo.

O aglomerado de galáxias SDSSJ0146-0929 é massivo o suficiente para distorcer bastante o espaço circundante. A massa das estrelas e do gás em cada galáxia é visível, mas a matéria escura aumenta a massa deste aglomerado. Fonte da imagem: NASA

«Os cosmólogos acreditam que apenas cerca de 20% de toda a matéria é representada por matéria comum ou “bariônica”. Cerca de 80% [de toda a matéria] é matéria escura, cuja natureza ainda é desconhecida, mas talvez consista em partículas subatômicas ainda não descobertas”, observou Abdullah. No entanto, os cientistas estão constantemente se esforçando para verificar e complementar os dados do satélite Planck por meio de diversos métodos, o que se tornou o principal objetivo do novo estudo.

Para confirmar esses dados, a equipe de cientistas utilizou um método para determinar a relação entre massa e densidade de um cluster (Cluster Mass-Richness Relation, MRR). A implementação deste método revelou-se uma tarefa difícil devido à dificuldade de medir com precisão a massa dos aglomerados de galáxias, a maioria dos quais representados por matéria escura. O que os astrônomos veem num aglomerado nem sempre reflete a imagem real.

Fundo cósmico de microondas. Foi comparado com a distribuição moderna de galáxias para rastrear a matéria escura. Fonte da imagem: ESA

No entanto, a equipa encontrou uma forma de contornar este problema usando o número de galáxias em cada aglomerado como um indicador da sua massa total. “Percebemos que aglomerados mais massivos contêm mais galáxias. Assim, ao analisar o número de galáxias, podemos tirar conclusões sobre a massa do próprio aglomerado”, explicou um dos cientistas. Assim, a equipe analisou o número de galáxias em cada aglomerado de sua amostra, o que permitiu estimar a massa total de cada uma delas.

Os pesquisadores compararam o número e a massa das galáxias por unidade de volume com previsões baseadas em simulações numéricas. A equipe fez uso extensivo de dados do Sloan Digital Sky Survey, criando um catálogo de aglomerados de galáxias chamado GalWeight. Ao comparar os dados do catálogo com os resultados da modelagem, os cientistas conseguiram estimar a quantidade total de matéria no Universo. Para determinar as distâncias aos aglomerados e identificar as galáxias pertencentes a aglomerados específicos, a equipe utilizou estudos espectroscópicos, que permitiram obter dados mais precisos.

O trabalho dos cientistas mostrou que o novo método de medição da massa do Universo é bastante confiável e pode ser utilizado na análise de novos dados astronômicos. Gillian Wilson enfatizou que o método MRR tem um grande potencial e pode ser aplicado a novos dados que estão se tornando disponíveis através de pesquisas astronômicas de galáxias em larga escala usando instrumentos como o Dark Energy Survey, Dark Energy Spectroscopic Instrument, Euclid, eROSITA e observatório orbital ” James Webb” (Telescópio Espacial James Webb).