Ondulações da Teia Cósmica

Um grupo de astrónomos recorreu à supercomputação para comparar os dados recolhidos das primeiras medições a escala reduzida das ondulações da Teia Cósmica. A região analisada situava-se a apenas 2 biliões de anos após o Big Bang, sendo o incentivo base deste estudo a reconstrução do capítulo inicial da história do Cosmos.

 

Créditos imagem: J. Onorbe – MPIA

Uma equipa de astrónomos liderada por investigadores do Max-Plank_Institut Für Astronomie (MPIA), Heidelberg, propôs-se a estudar a Teia Cósmica a uma escala de tamanho muito reduzido, escolhendo para o efeito e de forma aleatória, pares de quasares extremamente raros. “Pares de quasares são como agulhas num palheiro” explica Joseph Hennawi, Professor Assistente da UC de Santa Bárbara e líder do grupo de pesquisa do MPIA responsável pela medição.

Embora as regiões da Teia Cósmica estudadas se situassem a cerca de 11 biliões de anos-luz de distância, foram capazes de medir variações na sua estrutura a uma escala 100.000 vezes menor quando comparável ao tamanho de uma única galáxia, segundo notícia da UC Santa Barbara, Califórnia.

“Fiquei encantado ao ver que as novas medidas concordam com o paradigma estabelecido de como as estruturas cósmicas se formam”, disse José Oñorbe, Pós Doutorado do Instituto Max Planck de Astronomia, e responsável pela liderança dos esforços de simulação em supercomputador. “Num computador comum, os complexos cálculos deste estudo teriam exigido quase mil anos para serem finalizados, mas os supercomputadores modernos permitiram que os investigadores os realizassem em apenas algumas semanas”, concluíu.

Créditos imagem: Springel at al/J. Neidel – MPIA

Os quasares identificados posicionavam-se um ao lado do outro no céu, e foram medidas diferenças subtis na absorção de átomos intergalácticos ao longo das duas linhas de visão. Alberto Rorai, Pós Doutorado na University of Cambridge e principal autor do estudo, diz que “um dos maiores desafios foi desenvolver as ferramentas matemáticas e estatísticas para quantificar as pequenas diferenças que medimos neste novo tipo de dados”. Rorai desenvolveu estas ferramentas como parte da pesquisa para o seu doutorado, e aplicou as ferramentas a espectros de quasares obtidos com os maiores telescópios do mundo. Estes incluem os telescópios Keck de 10m de diâmetro no cume de Mauna Kea no Havaí, bem como o Very Large Telescope (VLT) de 8m de diâmetro do ESO no Cerro Paranal e o telescópio Magellan de 6.5m de diâmetro no Observatório Las Campanas, ambos localizados no deserto chileno de Atacama.

Os astrónomos acreditam que a matéria no Universo passou por fases de transição há biliões de anos atrás, o que mudou dramaticamente sua temperatura. Essas fases de transição, conhecidas como reionização cósmica, ocorreram quando o brilho ultravioleta coletivo de todas as estrelas e quasares do Universo se tornou suficientemente intenso para retirar elétrons dos átomos no espaço intergaláctico. Como e quando a reionização ocorreu é uma das maiores questões abertas no campo da cosmologia, e essas novas medições fornecem pistas importantes que ajudarão a narrar este capítulo da história cósmica.

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