O telescópio Euclid, lançado em 2023 pela Agência Espacial Europeia, concluiu com sucesso sua primeira grande tarefa.
Projetado para mapear o universo em detalhes e nos ajudar a entender a matéria e a energia escuras, o Euclid tem analisado três regiões do céu a partir do ponto L2 de Lagrange.
Apesar de ser apenas o primeiro conjunto de dados da missão, que durará pelo menos até 2030, o Telescópio Espacial Europeu já detectou 26 milhões de galáxias, algumas das quais estão a 10,5 bilhões de anos-luz de distância.
A equipe, auxiliada por voluntários e algoritmos de aprendizado por reforço, começou a publicar o mapa mais abrangente e detalhado da distribuição de objetos no universo, que inclui enormes aglomerados de galáxias, quasares brilhantes alimentados por buracos negros supermassivos e lentes gravitacionais que desviam a luz de objetos mais distantes.
Primeiro Olhar para a Teia Cósmica
Uma imagem de campo profundo do Telescópio Espacial Euclid
As galáxias não são distribuídas aleatoriamente. Elas formam uma estrutura chamada teia cósmica, semelhante a uma teia de aranha, cujos filamentos são feitos de matéria comum e matéria escura. A matéria escura não emite luz, mas afeta a forma como as galáxias se formam e evoluem.
O Euclid mede com precisão a forma, o tamanho e a distância das galáxias para entender como a teia cósmica se organiza. O mapa que ele está fazendo, cujas três primeiras partes ele acabou de concluir, será fundamental para descobrir o que realmente são matéria escura e energia escura.
Sabemos que a matéria escura existe porque ela afeta gravitacionalmente as galáxias (fazendo-as girar mais rápido do que o esperado). E sabemos que existe uma energia escura responsável pela aceleração do universo, mas elas são um mistério.
Diferentes tipos de galáxias classificados por voluntários humanos e IA da ESA
Desde a sua implantação, o Euclid enviou 100 GB de dados por dia. É impossível classificar manualmente todas as imagens, então os cientistas recorreram à inteligência artificial e à ciência cidadã para classificar 380 mil galáxias.
Dez mil voluntários humanos colaboram no galaxyzoo.org para ensinar uma IA chamada Zooboot a identificar os diferentes formatos de galáxias. Os voluntários classificam os objetos ("espirais", "com braços") e suas respostas são usadas para retreinar a IA ou reajustar a precisão do algoritmo.
5 mil lentes gravitacionais fortes
Lentes gravitacionais detectadas pelo Euclid
Uma das coisas que mais entusiasmam os cientistas no primeiro conjunto de dados do Euclid são as lentes gravitacionais. O Euclid já detectou cerca de 5 mil possíveis lentes gravitacionais fortes, objetos muito raros que formam efeitos visuais óbvios, como os arcos ou anéis de Einstein.
Essas curvaturas do espaço-tempo, previstas pela teoria da relatividade geral, permitem observar objetos distantes que, de outra forma, seriam invisíveis, ajudando a entender como a matéria escura se distribui. Espera-se que, ao final da missão, o Euclid tenha identificado cerca de 100.000 lentes fortes, multiplicando por 100 o número que conhecemos atualmente.
Perguntas a serem respondidas
O Telescópio Espacial Euclid teve uma implantação complicada devido ao acúmulo de gelo em sua lente, mas os engenheiros da ESA conseguiram solucionar quaisquer contratempos. Os resultados publicados hoje demonstram a altíssima sensibilidade do telescópio.
Nos próximos anos, o Euclid observará de 30 a 50 vezes mais dessas regiões do cosmos, acumulando cada vez mais informações e descobrindo novas galáxias e fenômenos. Somadas às observações do telescópio SPHEREx, lançado recentemente pela NASA, as informações que teremos sobre o universo aumentarão exponencialmente.
Com o mapa mais detalhado do universo, os cientistas tentarão entender a natureza da matéria escura e da energia escura, que compõem 95% do universo, e como elas se relacionam, enquanto resolvem outras questões importantes: Qual é a estrutura e a história da teia cósmica? Como a expansão do universo mudou ao longo do tempo? A teoria da gravidade de Einstein está completa ou precisa de modificações em larga escala?
Imagens | ISSO
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