Dark Energy Survey descobre mais vizinhos celestes - Novas candidatas a galáxias anãs sugerem que nosso céu é mais povoado do que pensávamos - LIneA
17 de agosto de 2015 | LIneA
Cientistas do Dark Energy Survey (DES), usando uma das mais potentes câmeras digitais do mundo, descobriram mais oito objetos celestes tênues vagando próximo à nossa galáxia, a Via Láctea. Os indícios sugerem que elas – assim como os objetos encontrados pelo mesmo time no início deste ano – são provavelmente galáxias anãs satélites, o tipo de galáxia de menor tamanho e distância conhecido.
Galáxias satélites são pequenos objetos celestes que orbitam galáxias maiores, tais como nossa Via Láctea. Galáxias anãs podem conter menos de 1000 estrelas, em contraste com a Via Láctea, uma galáxia de dimensões medianas contendo bilhões de estrelas. Os cientistas prevêem que galáxias maiores se formam a partir das menores, as quais são tidas como especialmente ricas em matéria escura, a qual contribui com cerca de 25% do total de matéria e energia do Universo. Portanto, essas anãs são consideradas a chave para entendermos a matéria escura e o processo pelo qual galáxias maiores se formam.
O principal objetivo do levantamento DES é melhor compreender a natureza da energia escura, o misterioso constituinte que corresponde a 70% da energia do Universo. Os cientistas avaliam que essa energia escura é a chave para o entendimento da expansão acelerada do Universo. Para cumprir com sua missão, o DES está obtendo imagens de centenas de milhões de galáxias distantes. Contudo, algumas imagens do DES também incluem essas galáxias anãs situadas muito mais perto da Via Láctea. Devido ao fato de elas serem muito tênues, os cientistas só logram detectar as galáxias anãs mais próximas, de forma que pouco mais de vinte delas eram conhecidas antes do DES. Se as novas descobertas forem representativas de todo o céu, poderá haver muito mais galáxias ainda escondidas nas nossas vizinhanças cósmicas.
"Apenas neste ano, mais de 20 dessas anãs satélites foram identificadas, sendo que 17 delas usando dados do Dark Energy Survey", afirmou Alex Drlica-Wagner, do Fermi National Accelerator Laboratory do Department of Energy dos EUA (DOE), um dos líderes da análise. "Nós praticamente dobramos o número desses objetos conhecidos em menos de um ano, o que é admirável."
"DES está descobrindo galáxias tâo tênues que seria muito difícil reconhecê-las nos levantamentos anteriores" afirmou Keith Bechtol da University of Wisconsin-Madison. "A descoberta de tantos novos candidatos em apenas 1/8 do céu pode significar que há bem mais a se descobrir no entorno da Via Láctea. "
O mais próximo desses objetos recém encontrados está a cerca de 80,000 anos-luz de distância, enquanto que o mais distante está a aproximadamente 700,000 anos-luz. Esses objetos são, em média, em torno de bilhão de vezes menos luminosos do que a Via-Láctea, e um milhão de vezes menos massivos. As menos luminosas dessas novas candidatas a galáxia anã têm 500 estrelas aproximadamente. A maioria dos objetos recém descobertos estão na metade mais a sul da área coberta pelo DES (ver Figura 1), próximos à Grande e à Pequena Nuvens de Magalhães. Essas são as duas maiores galáxias satélites da Via-Láctea, situadas a 158.000 e 208.000 anos-luz aproximadamente. É possível que vários desses novos objetos sejam satélites desses satélites maiores, o que seria uma descoberta por si só. "Tal resultado seria fascinante," afirmou Risa Wechsler do SLAC National Accelerator Laboratory, outro laboratório pertencente ao DOE dos EUA. "Satélites de satélltes são previstos por nossos modelos de matéria escura. Ou estamos vendo esses tipos pela primeira vez, ou há algo que ainda não compreendemos sobre como os satélites se distribuem no céu."
Figura 1 – Região do céu observada pelo levantamento DES (marcada com uma sombra em vermelho). Nela, 14 das 17 candidatas a galáxias anãs (pontos vermelhos) encontradas pelo DES até agora, são indicadas na figura, mostrando que estão nas proximidades as duas maiores galáxias anãs satélites (a Pequena e a Grande Nuvem de Magalhães) temos uma aparente concentração destes sistemas. As Nuvens de Magalhães são visíveis ao olho nu, ao contrário das tênues candidatas. Crédito da imagem: Dark Energy Survey Collaboration.
Como as galáxias anãs parecem ser majoritariamente constituídas de matéria escura, contendo poucas estrelas, elas são excelentes alvos para explorar as propriedades dessa matéria ainda desconhecida. Análises posteriores irão confirmar se estes novos objetos são de fato galáxias anãs, e se sinais de matéria escura podem ser encontrados nelas.
Os 17 candidatos a galáxias anãs satélites foram descobertos nos dois anos iniciais de dados coletados com o Dark Energy Survey. Cientistas acabaram de completar uma primeira olhada em toda a área do levantamento, mas os dados dos próximos 3 anos irão provavelmente permitir que eles descubram objetos ainda mais fracos, mais esparsos ou ainda mais distantes. O terceiro ano de coleta de dados recentemente começou. "Essa descoberta sensacional é o resultado de um intenso esforço de colaboração de todo o time doDES", afirmou Basilio Santiago, coordenador do grupo de trabalho do DES sobre a Via Láctea, e um membro do consórcio DES-Brazil. "Essa investigação está apenas começando e nós antecipamos outras descobertas importantes nos próximos anos." Veja a análise do DES sobre estas candidatas.
Um grupo de cientistas brasileiros afiliados ao Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA), que por sua vez é apoiado pelo Observatório Nacional (ON), Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC) e Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP) fazem parte do levantamento DES e participam do presente estudo. O LIneA provê infraestrutura computacional para a análise dos dados, principalmente através de um Portal Científico, que foi desenvolvido como contratartida "em trabalho" para parte do pagamento da participação de brasileiros no levantamento DES.
Contatos a respeito deste trabalho podem ser feitos através de:
Basilio Santiago, Universidade Federal Rio Grande do Sul, basilio.santiago@ufrgs.br, tel: 51 9959-0066, 51 33086441
Luiz Nicolaci (coordenador do LIneA), Observatório Nacional, ldacosta@linea.gov.br, tel.: 21-3504-9172
Josh Frieman, Fermilab, director of the Dark Energy Survey, frieman@fnal.gov, 847-274-0429
Risa Wechsler, SLAC/Stanford University, risa@slac.stanford.edu
Links: Siga o Dark Energy Survey no Facebook e no Twitter. Para imagens obtidas com a Dark Energy Camera, visite o blog fotográfico do experimento, Dark Energy Detectives; e notícias do LIneA e Facebook.
O DARK ENERGY SURVEY (DES)
O DES é uma colaboração de mais de 300 cientistas de 25 instituições em seis países. Seu instrumento principal, a Dark Energy Camera, de 570-milhões de pixeis, está montada no telescópio Blanco, com espelho de 4-m, do National Optical Astronomy Observatory's Cerro Tololo Inter-American Observatory, situado no Chile. Seus dados são processados no National Center for Supercomputing Applications da University of Illinois at Urbana-Champaign.
O financiamento do DES é provido pelo U.S. Department of Energy (DOE), o U.S. National Science Foundation, o Ministry of Science and Education of Spain, o Science and Technology Facilities Council of the United Kingdom, o Higher Education Funding Council for England, o National Center for Supercomputing Applications at the University of Illinois at Urbana-Champaign, o Kavli Institute of Cosmological Physics at the University of Chicago, o Center for Cosmology and Astro-Particle Physics at the Ohio State University, o Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy at Texas A&M University, a Financiadora de Estudos e Projetos, a Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro, o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico e o Ministério da Ciência e Tecnologia, o Deutsche Forschungsgemeinschaft e pelas instituições colaboradores do Dark Energy Survey.
As instituições colaboradoras são o Argonne National Laboratory, a University of California at Santa Cruz, a University of Cambridge, o Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas-Madrid, a University of Chicago, University College London, o Consórcio DES-Brazil, a University of Edinburgh, Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, o Fermi National Accelerator Laboratory, a University of Illinois at Urbana-Champaign, o Institut de Ciencies de l'Espai (IEEC/CSIC), o Institut de Física d'Altes Energies, Lawrence Berkeley National Laboratory, o Ludwig-Maximilians Universität München e a associada Excellence Cluster Universe, a University of Michigan, o National Optical Astronomy Observatory, a University of Nottingham, a Ohio State University, a University of Pennsylvania, a University of Portsmouth, SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University, a University of Sussex, e a Texas A&M University.