Dois bilhões de anos depois que o cosmos surgiu com um estrondo, uma força misteriosa conhecida como energia escura começou a empurrar o espaço para fora, fazendo o universo se expandir cada vez mais rápido e ameaçando um dia despedaçar tudo dentro dele, de aglomerados de galáxias a partículas dentro de átomos.
Astrônomos assumiram a tarefa colossal de descobrir o destino do nosso universo de quase 14 bilhões de anos, entendendo o que é a energia escura e como exatamente ela funciona. Mas na Terra, eles só conseguem fazer isso sob os céus noturnos mais escuros. Para uma equipe de pesquisadores, isso significou montar base no Observatório McDonald, na remota região de Big Bend, no oeste do Texas, na maior reserva de céu escuro do planeta.
“Queríamos observar os objetos mais distantes que conseguíssemos ver em um telescópio”, disse Karl Gebhardt, astrônomo da Universidade do Texas em Austin e pai do Experimento de Energia Escura do Telescópio Hobby-Eberly, ou HETDEX (na sigla em inglês). Esses objetos, ele explicou, são galáxias a até 12 bilhões de anos-luz de distância, e são tão tênues que podem ser obscurecidos pelo brilho da lua cheia ou por vitrines de lojas muito iluminadas.
Os céus escuros de Big Bend permitiram que a equipe do HETDEX coletasse dados de 2017 a 2024; agora, Gebhardt e seus colegas estão prestes a divulgar seu primeiro grande resultado. Mas as noites estreladas da região são valorizadas por muito mais do que seu mérito científico. Elas também inspiraram um ecossistema de defesa do céu escuro que vai além do desejo dos astrônomos de decifrar o universo, especialmente à medida que a poluição luminosa invade a capacidade de ver as estrelas.
Todos os anos, dezenas de milhares de visitantes, principalmente texanos das cidades maiores, sobem as montanhas para participar de “festas das estrelas” realizadas regularmente pelo Observatório McDonald. Quase 400 pessoas se inscreveram para uma festa das estrelas em uma sexta-feira recente, um dos vários eventos que celebravam a Semana Internacional do Céu Escuro em toda a região.
Na velocidade da noite
Cientistas descobriram pela primeira vez que o universo estava se expandindo cada vez mais rápido em 1998, observando um certo tipo de supernova, ou estrela em explosão. Essas supernovas emitem a mesma quantidade de luz independentemente de onde estejam no universo; isso torna possível prever quão brilhantes esses eventos deveriam parecer dadas suas distâncias da Terra.
Se a gravidade estivesse desacelerando a expansão do universo, como os astrônomos acreditavam que seria o caso, essas supernovas deveriam ter parecido ligeiramente mais brilhantes do que o previsto. Em vez disso, essas supernovas pareciam mais fracas: a expansão do universo estava acelerando.
“‘Energia escura’ é a expressão que usamos para representar nossa ignorância sobre como o universo está se expandindo”, disse Gebhardt. Mas “pode não ser escura. Pode não ser energia”.
Uma maneira de investigar a natureza da energia escura é mapear a distribuição da matéria pelo cosmos, um padrão que se congelou quando o universo esfriou após o Big Bang. Esse padrão é como uma impressão digital cósmica: suas cristas se esticaram à medida que o universo cresceu. Os astrônomos podem medir essa expansão mapeando as posições das galáxias em diferentes eras do tempo cósmico.
A equipe do HETDEX está tentando fazer um mapa do universo como ele era entre 10 bilhões e 12 bilhões de anos atrás, uma época mais antiga do que qualquer levantamento de energia escura já alcançou.
“Eu não queria observar a mesma região do universo e apenas tentar fazer um trabalho melhor”, disse Gebhardt. “Eu queria fazer algo novo.”
Galáxias em formação estelar nessa era do tempo cósmico emitem fótons, ou partículas de luz, em um comprimento de onda ultravioleta específico. À medida que o universo se expande, esse comprimento de onda é esticado, e a luz está na faixa visível quando chega à Terra.
Para capturar essa luz antiga, os pesquisadores do HETDEX empregaram o gigantesco Telescópio Hobby-Eberly, que consiste em 91 espelhos hexagonais dispostos como um favo de mel refletor. Dezenas de milhares de cabos alimentam quaisquer fótons coletados em um conjunto de espectrógrafos, que dividem a luz em um arco-íris de cores diferentes. Esses dados ajudam os astrônomos a identificar qual luz veio de galáxias distantes e calcular a distância da fonte até a Terra.
Usando a profundidade e a posição das galáxias no céu noturno, os cientistas podem construir um mapa tridimensional do universo primitivo.
Mas as galáxias visadas pelo HETDEX são tão distantes e tênues que às vezes apenas algumas centenas de fótons chegam à Terra. Mesmo em um lugar tão escuro e remoto quanto Big Bend, isso significava que o levantamento só podia ser feito quando a lua não estava visível, para não ofuscar a visão do telescópio. Segundo Taft Armandroff, diretor do Observatório McDonald, o local tem alguns dos céus mais escuros do continente.
“É realmente muito crítico para a astronomia que fazemos”, disse Armandroff em uma entrevista em janeiro.
Uma festa sob as estrelas
Os três telescópios de pesquisa do observatório ficam situados em picos de montanhas vizinhos. Telescópios menores, usados para educação e divulgação, pontilham a área abaixo dos cumes.
Durante a Semana Internacional do Céu Escuro, os observadores de estrelas lotaram o centro de visitantes para aprender sobre poluição luminosa e iluminação amigável ao céu escuro enquanto o telescópio entrou em ação. Órion brilhava no céu ocidental, a Ursa Maior no nordeste —as duas constelações em torno das quais o HETDEX havia focado seu levantamento galáctico.
“Se vocês não sabem o que é energia escura, não se sintam mal”, disse o apresentador da festa das estrelas. “Nós também não sabemos!”
O levantamento do HETDEX completou as observações há dois verões, e os astrônomos vêm analisando seus dados desde então. Sua primeira medição da energia escura no universo primitivo deve sair este ano.
“Achei que ia ficar deprimido ou cansado”, disse Gebhardt, que concebeu o projeto há mais de duas décadas. “Mas nunca estive mais animado.”
Os cientistas do HETDEX já estão pensando maior. Eles esperam usar o Hobby-Eberly para escanear todo o céu noturno, aumentando seu conjunto de dados para refinar ainda mais seu conhecimento sobre a energia escura no tempo cósmico distante.
Fonte ==> Folha SP – TEC
