Radiotelescópios na África detectam estruturas cósmicas em larga escala

Radiotelescópios na África detectam estruturas cósmicas em larga escala

Por Danielle Cassita | Editado por Rafael Rigues | 20 de Junho de 2022 às 17h15
MeerKAT

Uma equipe internacional de astrônomos combinou, pela primeira vez, as antenas de 64 radiotelescópios para detectar as assinaturas discretas do hidrogênio gasoso ao longo das escalas cosmológicas. Eles trabalharam com as instalações do telescópio MeertKAT, o antecessor do futuro observatório de ondas de rádio SKA Observatory (SKAO), que está em construção.

Quando estiver pronto, o SKAO será usado para investigar a evolução do universo e os mecanismos por trás da aceleração de sua expansão. Uma forma de fazer isso é observando a estrutura do universo em grandes escalas, que permitem que galáxias inteiras sejam consideradas como simples pontinhos, cuja distribuição pode revelar respostas de perguntas que vão desde a gravidade até a misteriosa matéria escura.

A maior vantagem de usar os radiotelescópios para isso é que eles podem detectar radiação em comprimentos de onda de 21 cm vindos do hidrogênio neutro, o elemento mais abundante no universo. Ao estudar mapas tridimensionais do composto espalhado por milhões de anos-luz, é possível analisar a distribuição total de matéria.

Localizado no deserto de Karoo, na África do Sul, o MeerKAT fará parte do SKAO; ambos vão operar principalmente como interferômetros, ou seja, as antenas de cada um serão combinadas como um grande telescópio, capaz de capturar imagens de objetos distantes em alta resolução. “Contudo, o interferômetro não será sensível o suficiente para as grandes escalas mais interessantes para cosmólogos que estudam o universo”, observou Steven Cunnington, coautor do novo estudo.

O MeerKAT é composto por 64 antenas (Imagem: Reprodução/MeerKAT)

Pensando em uma forma de contornar o problema, a equipe usou as antenas do MeerKAT como 64 telescópios individuais que permitiram mapear volumes enormes do céu, necessários para a cosmologia.

O modo de operação com antenas "individuais" rendeu a primeira detecção cosmológica com a técnica: os pesquisadores detectaram um padrão de agrupamento entre os mapas do MeerKAT e posições de galáxias determinadas pelo telescópio Anglo-Australian Telescope. Como já se sabe que estas galáxias delineiam a matéria geral do universo, a forte correlação estatística entre os mapas de rádio e elas mostra que o MeerKAT detectou estruturas cósmicas em larga escala.

É a primeira vez que uma detecção do tipo é feita com uma instalação de várias antenas funcionando como telescópios individuais, e representa um passo importante para os futuros estudos da cosmologia com o SKAO. “Isso marca apenas o início do que esperamos que será caso contínuo de resultados que avancem o nosso entendimento do universo”, comemorou Cunnington.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado no repositório online arXiv, sem revisão de pares.

Fonte: arXiv; Via: University of Manchester

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