Divulgados dados cosmológicos do Dark Energy Survey

Conferência do experimento DES (sigla, em inglês, para Levantamento de Energia Escura) acaba de anunciar resultado importante sobre a natureza de cerca de 70% da constituição do universo. O físico Martín Makler, pesquisador do CBPF, é um dos autores do estudo.

O resultado em questão é o valor para a constante w da equação P/c2 = w.ρ, onde P é ‘pressão’ exercida pela gravidade, c é a velocidade da luz (300 mil km/s) e ρ, a densidade da chamada energia escura (aquela responsável por 70% da densidade do universo)

O valor de w encontrado pelo DES é muito próximo de menos 1.

Uma forma de interpretar esse resultado é entender que w = -1 representa a chamada constante cosmológica (ou simplesmente lambda). Essa constante foi proposta pelo físico de origem alemã Albert Einstein (1879-1955), há exatos 100 anos, quando, em um artigo, ele apresentou uma extensão, para o universo como um todo, de sua teoria da relatividade geral – ou teoria da gravitação de Einstein.

Einstein incluiu essa constante nas equações da relatividade geral como um tipo de antigravidade para ‘frear’ a atração gravitacional da matéria e, assim, evitar que o universo colapsasse – cerca de 15 anos depois, ao saber que o universo estava se expandindo, Einstein abriu mão desse ‘artifício’, mas no final da década de 1990, um experimento descobriu que, talvez, essa constante fosse a explicação para a expansão acelerada do universo.

Desde então, surgiram outras hipóteses para explicar tal aceleração. Uma delas é a chamada energia escura, com natureza e propriedades – ainda que misteriosas – distintas da constante cosmológica – e que, em geral, deveriam tem um valor de w que não é exatamente igual a -1.

Lentes e grande escala

Os resultados do DES foram obtidos a partir da análise da estrutura do universo em grande escala e do fenômeno conhecido como lenteamento gravitacional, no qual grandes aglomerados de massa no cosmo agem como se fossem ‘lentes’ (como lupas gigantes), alterando a direção da trajetória da luz que se encontra ‘atrás’ dessas estruturas.

O DES produziu o maior mapa da distorção de lente gravitacional pelas estruturas em grande escala no universo. Os resultados cosmológicos que advêm desses dados são os mais precisos já obtidos com esse tipo de dados e são tão precisos quanto os obtidos com a radiação cósmica de fundo observada pelo satélite Planck.

Os resultados divulgados hoje têm grande importância, não apenas por mostrar que w é muito próximo de -1 – melhorando a precisão de medidas anteriores –, mas também por obter resultados totalmente independentes que corroboram as medidas anteriores.

Obtidos ‘cegamente’

Além disso, esses dados foram obtidos ‘cegamente’. Ou seja, toda a análise foi feita sem que os pesquisadores conhecessem os valores reais dos dados. Eles foram artificialmente multiplicados, para que a análise não fosse enviesada, buscando obter o que se espera, ou seja, para evitar o chamado ‘viés de confirmação’.

Só, ao final, com a análise totalmente completa e robusta, o fator multiplicativo é removido, e o resultado final é obtido. Mesmo com todo esse cuidado, os resultados são compatíveis com as melhores medidas disponíveis, fornecem uma medida independente de w, e, em combinação com esses dados, dão o valor mais preciso de w já obtido.

Um dos autores do artigo do DES é o físico Martín Makler, pesquisador titular do CBPF e especialista em lentes gravitacionais. A entrada do Brasil no DES teve papel fundamental do CBPF, embora a instituição não seja mais membro do projeto.

Atualmente, as instituições brasileiras que mantêm a colaboração com o DES são o Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas (SP); o Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista; o Instituto de Física da Universidade de São Paulo; a Universidade Federal do Rio Grande do Sul; e o Observatório Nacional.

Mais informações:

Matéria no site do Fermilab: http://news.fnal.gov/2017/08/dark-energy-survey-reveals-accurate-measurement-dark-matter-structure-universe/

Site do DES: http://www.darkenergysurvey.org/

Matéria no site do DES: http://www.darkenergysurvey.org/des-year-1-cosmology-results-papers/