A Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês) divulgou seu primeiro grande conjunto de dados da missão do telescópio orbital Euclid, que busca mapear a estrutura do Universo em grande escala. O material inclui observações de mais de 900 milhões de galáxias e ajudará cientistas a investigar a matéria escura e a energia escura.

Os dados revelados nesta quinta-feira (12) abrangem um levantamento do céu equivalente a cerca de 9.500 vezes o tamanho da Lua vista da Terra. O objetivo da missão é concluir, em 2031, o maior atlas tridimensional do Cosmos já produzido, cobrindo mais de um terço do céu.

A divulgação desta quinta reuniu 13 meses de observações do Euclid, totalizando um volume colossal de 1,7 petabyte —1,7 milhão de gigabytes— de dados.

“Isso representa um marco importante para a missão Euclid, da ESA, e para todos os envolvidos”, afirmou a astrofísica Valeria Pettorino, cientista do projeto Euclid na ESA.

Lançado em 2023, o Euclid coleta dados sobre como o Universo se expandiu e como sua estrutura se formou ao longo do tempo, ao mesmo tempo que reúne informações sobre a natureza da energia escura e da matéria escura, além do papel da gravidade em grandes escalas.

“O Euclid não apenas captará imagens bidimensionais das galáxias no céu, mas também medirá suas distâncias —a terceira dimensão. Isso nos mostrará onde as galáxias estão no espaço e no tempo, ao longo de 10 bilhões de anos e em todas as direções para além do plano da nossa galáxia”, afirmou Pettorino.

“As galáxias se aglomeram ao longo de filamentos, cercados por espaços vazios, e formam uma rede que chamamos de teia cósmica. O Euclid reconstruirá a teia cósmica e mostrará como ela cresceu ao longo do tempo. Isso é importante porque a configuração exata da teia cósmica —quantos aglomerados ou vazios existem e com que rapidez ela mudou— depende das propriedades da energia escura e da matéria escura”, explicou a cientista.

Além de matéria escura e energia escura, o Universo tem matéria comum —estrelas, planetas, gás, poeira e tudo aquilo que conhecemos na Terra.

A matéria comum representa cerca de 5% desse conteúdo. A matéria escura, cuja existência é conhecida pelos efeitos gravitacionais que exerce em escalas galácticas, é um material invisível que pode constituir em torno de 27% do Cosmos. Já a energia escura, considerada responsável pela expansão acelerada do Universo, pode corresponder a 68%.

A matéria escura e a energia escura não emitem nem absorvem luz e não podem ser observadas diretamente.

As divulgações anteriores de dados do Euclid abrangiam apenas alguns dias de observações. O conjunto de dados recém-divulgado inclui mais de um ano de informações e, ainda assim, cobre apenas 14% da área total do céu que o telescópio deverá mapear em luz visível e infravermelha próxima ao longo de seis anos. Essa divulgação de dados será concluída no próximo ano, com os primeiros resultados sobre energia escura e matéria escura.

Lente gravitacional

A luz que viaja de galáxias distantes em direção à Terra pode ser curvada e distorcida pela matéria comum e pela matéria escura em primeiro plano, um efeito chamado lente gravitacional. Assim, a gravidade da galáxia mais próxima deforma a luz proveniente daquela que está atrás dela.

O efeito de lente gravitacional é uma das ferramentas usadas para estudar a distribuição da matéria escura. Os novos dados do Euclid incluem cerca de 15 mil candidatos a lentes gravitacionais fortes, superando o número total descoberto no último meio século.

“As lentes gravitacionais são as balanças da própria natureza”, afirmou Natalie Lines, doutoranda em astrofísica na Universidade de Portsmouth (Inglaterra) e integrante do Consórcio Euclid.

“O grau de curvatura da luz nos revela quanta matéria uma galáxia contém, incluindo componentes invisíveis, como a matéria escura. Com milhares de lentes, podemos estudar como a matéria escura se distribui pelas galáxias e entender como elas se formam e evoluem ao longo do tempo cósmico”, afirmou Lines.

A doutoranda em astrofísica destacou a nitidez das imagens do Euclid em uma imensa área do Cosmos. “Telescópios na Terra conseguem cobrir grandes áreas do céu noturno, mas sua visão é prejudicada pela atmosfera. Os telescópios espaciais Hubble e James Webb produzem imagens belíssimas e nítidas, mas apenas de minúsculas porções do céu. O Euclid faz as duas coisas ao mesmo tempo, e isso é crucial para encontrar objetos pequenos e raros, como lentes gravitacionais fortes.”

Observar através de distâncias tão vastas significa perscrutar o passado, devido ao tempo que a luz de objetos distantes leva para chegar até nós. Os objetos mais distantes observados pelo Euclid são quasares, os núcleos brilhantes de galáxias alimentados por buracos negros supermassivos. O telescópio identificou 60 milhões deles.

“O Euclid encontrou alguns que remontam à época em que o Universo tinha apenas 5% de sua idade atual, o que significa que sua luz partiu há cerca de 13 bilhões de anos”, disse Lines.