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IFGW integra equipe que pretende desvendar energia escura

Um novo instrumento montado no telescópio Mayall, no Arizona capturou suas primeiras imagens no dia 22 de outubro, através de seus 5.000 “olhos” de fibra óptica apontadas para o céu noturno. Foi o primeiro teste do instrumento espectroscópico de energia escura, conhecido como DESI.

Figura 1: Visão das galáxias e outros objetos coletados por uma série de pesquisas em preparação para o DESI. Créditos da imagem: DESI Legacy Imaging Surveys.

Desde de 1998, sabe-se que o universo está em expansão acelerada. O instrumento foi projetado para explorar o mistério da energia escura que compõe cerca de 70% do conteúdo energético do universo e funciona como uma antigravidade sendo uma forte candidata para explicar a aceleração cósmica.

 

Os componentes do DESI são projetados para apontar automaticamente para conjuntos pré-selecionados de galáxias, reunir sua luz e depois dividi-la em faixas estreitas de cores para mapear com precisão sua distância à Terra e medir o quanto o universo se expandiu enquanto essa luz viajou até nós. Em condições ideais, o DESI pode observar um conjunto de 5.000 galáxias a cada 20 minutos.

 

O marco mais recente foi a realização dos testes finais do DESI em direção ao início formal das observações no início de 2020. Como uma poderosa máquina do tempo, o DESI examinará profundamente o desenvolvimento inicial do universo – cerca de 11 bilhões de anos atrás – para criar o mapa 3D mais detalhado do mesmo.

 

Ao mapear a distância para 35 milhões de galáxias e 2,4 milhões de quasares em um terço da área do céu ao longo de cinco anos, o DESI nos ensinará mais sobre energia escura. Os quasares, entre os objetos mais brilhantes do universo, permitem que o DESI observe profundamente o passado do universo. O DESI fornecerá medições muito precisas da taxa de expansão do universo. A gravidade diminuiu essa taxa de expansão no universo primitivo, embora a energia escura tenha sido responsável por acelerar sua expansão em tempos mais recentes.

 

O plano focal do DESI carrega 5.000 posicionadores robóticos (Figura 2), que giram em uma “dança coreografada” para se concentrar individualmente nas galáxias, e se localiza no topo do telescópio. Esses pequenos robôs – cada um com um cabo de fibra óptica com a largura média de um cabelo humano que capta a luz – servem como olhos do DESI. Os posicionadores levam cerca de 2 segundos para girar para uma nova sequência de galáxias alvo, permitindo mapear cerca de 20 vezes mais objetos do que qualquer experimento anterior.

Figura 2: Plano focal instalado no DESI possui 5.000 posicionadores robóticos automatizados, cada um carregando um cabo de fibra óptica para reunir a luz das galáxias. Créditos da imagem: DESI Collaboration.

Entre as chegadas mais recentes ao Kitt Peak, está a coleção de espectrógrafos projetados para dividir a luz coletada em três faixas de cores separadas para permitir medições precisas de distância das galáxias observadas em uma ampla gama de cores. Esses espectrógrafos, que permitem que os olhos robóticos do DESI “vejam” até galáxias distantes e fracas, são projetados para medir o desvio para o vermelho, que é uma mudança na cor dos objetos para comprimentos de onda mais longos e vermelhos devido ao movimento para longe de nós. Atualmente, existem oito espectrógrafos instalados, com os dois finais chegando antes do final do ano. Para conectar o plano focal aos espectrógrafos, localizados abaixo do telescópio, o DESI está equipado com cerca de 250 km de cabos de fibra óptica.

A colaboração DESI tem participação de quase 500 pesquisadores em 75 instituições de 13 países. O IFGW é representado pela pesquisadora Flávia Sobreira, do Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia, e seus alunos de pós-graduação Anderson Luiz Brandão de Souza e Pedro Rangel Caetano graças ao apoio do LIneA e do INCT do e-Universo.

Figuras 3: Máquina utilizada para instalar uma “pétala” em forma de cunha no plano focal do DESI, instalado no Telescópio Mayall, no Observatório Nacional Kitt Peak, perto de Tucson, Arizona. Créditos da imagem: Christian Soto.


 

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