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Telescópio Euclid e NASA prometem investigar os mistérios da Energia e Matéria Escuras

O Telescópio Euclid é uma iniciativa surpreendente da cosmologia com a ambiciosa meta de explorar o progresso do universo, retrocedendo incríveis 10 bilhões de anos. E hoje vamos mergulhar em uma jornada intergaláctica bem no estilo Star Trek. Porém, em vez de Capitão Kirk, temos a ESA (Agência Espacial Europeia) e a NASA como protagonistas. É isso mesmo, a NASA, com seu Jet Propulsion Laboratory (JPL), baseado na Califórnia, está fornecendo equipamentos vitais para a missão Euclid, que promete investigar os mistérios da Energia Escura, evolução das galáxias e a enigmática Matéria Escura.

Créditos Imagem: Kauê Peinado – Futuro Relativo

A NASA também está planejando sua própria missão, a Nancy Grace Roman, que vai investigar a energia escura de maneira complementar à missão Euclid. 

Depois de uma decolagem bem-sucedida, a bordo do foguete SpaceX Falcon 9, neste sábado, dia 1º de julho, o satélite Euclid já está no espaço, pronto para começar a coleta de dados científicos em cerca de três meses. 

“Estamos empolgados com o lançamento bem-sucedido da missão Euclid da ESA e ansiosos para ver a ciência que ela retorna”, disse Nicola Fox, administradora associada para o Diretório de Missão Científica da NASA em Washington.

O projeto pioneiro de € 1,4 bilhão (US$ 1,5 bilhão) lidera uma série de novos experimentos concebidos na esteira da revelação surpreendente, feita 25 anos atrás, de que a expansão do universo está acontecendo a um ritmo acelerado. A questão fundamental que se coloca agora é: o que está por trás dessa aceleração? Pode ser a energia escura, uma propriedade presente em todo o espaço, ou talvez algo completamente diferente.

Créditos Foto: SpaceX – Engenheiros preparam o telescópio Euclid para lançamento em um foguete Falcon 9

Agora, vamos falar sobre a estrela do show, a Energia Escura. Ela é como o vilão misterioso da nossa história, sempre se escondendo nas sombras. A missão Euclid pode nos ajudar a descobrir se precisamos reescrever nossa compreensão atual da gravidade ou se precisamos de um novo mecanismo para explicar a expansão acelerada do universo.

Como o telescópio Euclid fará isso?

Bom, a missão central do Telescópio Euclid é desenvolver um mapa abrangente de cerca de 1,5 a 2 bilhões de galáxias. O objetivo principal é analisar os impactos da matéria escura e da energia escura na formação e expansão do cosmos.

O Euclid criará um mapa 3D do universo cobrindo quase um terço do céu, mostrando a localização de milhões de galáxias e medindo o espaço médio entre elas – um indicador da influência da energia escura. Como a luz de objetos distantes leva tempo para chegar até nós, o Euclid observará galáxias como elas eram quando o universo tinha cerca de 3 bilhões de anos de idade. Observando também galáxias mais próximas, a missão poderá acompanhar como o efeito da energia escura mudou com o tempo.

Em termos de tecnologia, o Euclid se apoiará em um telescópio de 1,2 metros e dois dispositivos científicos: um equipado com uma câmera de comprimento de onda visível (o Instrumento Visual, ou VIS) e o outro com uma câmera e um espectrômetro de infravermelho próximo (o Espectrômetro e Fotômetro de Infravermelho Próximo, ou NISP). O primeiro dispositivo captará imagens das galáxias através do espectro de luz visível, enquanto o segundo se concentrará no espectro de infravermelho próximo. As imagens recolhidas serão fundidas para produzir um mapa tridimensional do universo.

O que é Matéria Escura e Energia Escura?

Com base em modelos teóricos e observações cosmológicas, os cientistas concluíram que o universo é composto por cerca de 68% de energia escura, 27% de matéria escura e apenas 5% de matéria normal.

A energia escura que compõe cerca de 68% do nosso universo é, sem dúvida, um dos mistérios mais intrigantes da cosmologia atual. Ainda que não a possamos ver ou tocar, seus efeitos são inegáveis. Você deve estar se perguntando: “como sabemos disso?”. Bem, a resposta está na forma como ela afeta a expansão do universo.

Créditos Imagem: Kauê Peinado – Futuro Relativo

Energia Escura: A força invisível do Universo

A energia escura não é uma entidade palpável como uma maçã ou uma pedra. Na verdade, uma das teorias mais aceitas é que a energia escura é uma propriedade do próprio espaço. E isso nos leva a um pensamento que surgiu com ninguém menos que Albert Einstein. Ele nos fez entender que o espaço vazio não é, na verdade, “vazio”. Ele pode criar mais de si mesmo e até possuir sua própria energia. Imagine só, o espaço não é apenas o palco onde o universo acontece, mas também um ator importante nesse grande espetáculo cósmico!

Agora, aqui está o ponto intrigante. À medida que o espaço se expande, essa energia não se dilui. Em vez disso, à medida que mais espaço surge, mais energia escura aparece. E isso leva a uma aceleração na expansão do universo. Incrível, não é mesmo?

Matéria Escura: O que não é?

Vamos pensar em um jogo de adivinhação. Nesse jogo, por vezes, é mais fácil dizer o que algo não é do que acertar de primeira. Com a matéria escura, ocorre algo semelhante. Sabemos algumas coisas que ela definitivamente não é, e isso nos ajuda a nos aproximar do que ela talvez possa ser.

Primeiro, quando falamos que ela é “escura”, não queremos dizer que é como um quarto sem luzes, mas que ela não se manifesta como as estrelas e planetas que conseguimos observar. Isso significa que ela não está na forma de estrelas e planetas que vemos.

Além disso, sabemos que essa matéria escura não é feita do mesmo “material” que a maior parte do que conhecemos, as partículas chamadas de bárions. Como sabemos disso? Bem, se a matéria escura fosse feita de bárions, detectaríamos um sinal específico (a absorção de radiação), como se fossem pistas que essas partículas deixariam. Mas essas pistas não estão por lá.

Por fim, a matéria escura também não é a famosa antimateria. Se fosse, veríamos um show de luzes específico, chamado raios gama, que acontece quando a antimateria encontra a matéria e elas se aniquilam.

Embora os cientistas ainda não saibam o que é exatamente a matéria escura ou a energia escura, a matéria escura refere-se a um tipo hipotético de matéria que compõe grande parte da matéria total no universo, e a energia escura é algo misterioso responsável pela expansão acelerada do universo.

Mas por que raios estudar matéria e energia escuras é tão importante?

Primeiramente, precisamos lembrar que a energia escura e a matéria escura não são apenas figuras de linguagem ou ideias abstratas. Elas compõem a maior parte do universo! O estudo desses fenômenos tem implicações profundas e fundamentais para a nossa compreensão do universo e do nosso lugar nele.

Estudar energia e matéria escuras significa conhecer a verdadeira cara do nosso universo. Compreender a natureza dessas “entidades” obscuras pode nos ajudar a responder algumas das perguntas mais intrigantes da ciência:

  • Por que o universo está se expandindo cada vez mais rápido? 
  • O que exatamente compõe a maior parte do cosmos? 
  • Quais leis da física ainda não descobrimos?

Além disso, vale lembrar que grandes descobertas científicas muitas vezes levam a avanços tecnológicos surpreendentes.

  • Quem sabe que novas tecnologias poderão surgir a partir dos estudos sobre energia e matéria escuras?
  • Novos métodos de geração de energia?
  • Novas formas de comunicação?

As possibilidades são infinitas!

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Créditos Imagem: Kauê Peinado – Futuro Relativo

Ao estudarmos essa área, estamos ampliando os horizontes do nosso conhecimento, explorando os limites do universo e talvez, apenas talvez, encontrando respostas para questões fundamentais sobre a nossa existência.

E isso, acredite, tem tudo a ver com você!

Fontes: Nature; NASA; NASA Facts; NASA Science

Kauê Kauz

Kauê Kauz

Diretor de arte e criação, designer, pesquisador e curioso | FGV - EBAPE 💀
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