Detalhes das placas de alumínio e cabos de fibra óptica usados para fazer medições. (Imagem cortesia do Sloan Digital Sky Survey III) Desta história
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O Sloan Digital Sky Survey lançou recentemente o maior mapa 3D do céu com cerca de 540.000 galáxias
Vídeo: um voo pelo universo
Como alguém mapeia o céu? É uma proposta assustadora para ter certeza e nenhum carro ou câmera do Google está à altura da tarefa, mas a equipe por trás do Sloan Digital Sky Survey está avançando. O grupo, agora em sua terceira fase de pesquisa, lançou recentemente o maior mapa 3D do céu com cerca de 540.000 galáxias.
Embora grande, o mapa recente cobre apenas oito por cento do céu. Em meados de 2014, a equipe, liderada por Daniel Eisenstein no Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, reunirá informações adicionais suficientes para completar um quarto do céu.
Além de fazer um vídeo animado muito legal (acima) sobre o projeto, no qual os espectadores podem navegar por quase 400.000 galáxias, o mapa será útil em uma variedade de projetos de pesquisa, desde energia escura a quasares e a evolução de grandes galáxias. e as novas informações fornecem dados mais precisos do que qualquer outro levantamento anterior do céu. Usando uma combinação de imagens e espectroscopia, os cientistas são capazes de mapear a distância de galáxias e outros objetos com precisão de 1, 7%. No passado, as distâncias dos corpos no espaço só podiam ser medidas pela observação muito menos precisa do desvio Doppler da Lei de Hubble.
“Esse é um valor muito provocativo de precisão porque os astrônomos passaram muito do último século discutindo se o Hubble Constant tinha 50 ou 100, o que é basicamente argumentar sobre um fator de dois na distância. Agora estamos usando esse método para chegar a precisões que se aproximam de um percentual ”, explica Eisenstein.
O método de mapeamento se baseia em algo chamado oscilação acústica dos bárions, que é “causada por ondas sonoras que se propagam no primeiro milhão de anos após o Big Bang”, explica Eisenstein. “Essas ondas sonoras basicamente causam uma pequena correlação entre regiões do espaço a 500 milhões de anos-luz de distância.” Nos anos após o Big Bang, quando uma galáxia se formou e se tornou muito densa, ela emitia uma onda sonora. “Essa onda sonora percorre uma distância que corresponde hoje a 500 milhões de anos-luz e onde acaba produzindo (uma região) um pouco mais aumentada que sua população de galáxias.” Em outras palavras, há uma dispersão de galáxias ligeiramente acima da média 500 milhões de anos-luz à parte do que há 600 ou 400 milhões de anos-luz.
“Porque sabemos que essas ondas sonoras captam uma distância de 500 milhões de anos-luz, agora podemos medir a distância, então, na pesquisa, medimos a distância até essas galáxias.”
Essas medições mais precisas significam notícias empolgantes para a busca de energia escura, a aceleração da expansão do universo. “A forma como medimos a energia escura é medindo as distâncias de certos objetos com alta precisão”, diz Eisenstein.
O método para tomar essas medidas é surpreendentemente de natureza física. A imagem inicial permite que os cientistas obtenham um mapa básico dos objetos em uma determinada região do céu: quasares, galáxias, estrelas e outros itens. Eles então selecionam quais objetos seriam úteis para um estudo mais aprofundado. Como muitas equipes, incluindo o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e a Universidade de Cambridge, estão envolvidas, diferentes grupos escolhem objetos diferentes dependendo de sua área de pesquisa.
Indo para a espectroscopia, os pesquisadores podem medir 1.000 objetos por vez. Em um grande disco de alumínio, eles fazem furos para corresponder à posição de cada objeto. "Em uma dada placa pode haver 700 galáxias e 200 candidatos a quasar e 100 estrelas", explica Eisenstein. Em seguida, a equipe colocará cabos de fibra ótica em cada buraco. A luz de cada objeto atinge os cabos e é levada para o instrumento. O disco fica por uma hora para absorver a luz e depois para a próxima parte do céu. Algumas noites a equipe vai encher até nove discos, mas isso é raro.
Os visitantes podem ver alguns dos materiais usados pela equipe de pesquisa do céu no Museu do Ar e do Espaço, incluindo um dispositivo de carga que converte luz em sinais elétricos que podem ser lidos digitalmente para criar um mapa funcional.
Quando o projeto estiver concluído, eles terão 2.200 placas e um mapa de cerca de dois milhões de objetos. E você terá o céu noturno ao alcance dos seus dedos. Google isso!
