Como os astrônomos conseguem mapear o universo? A ciência responde!

O universo continua sendo um enigma a ser decifrado pela ciência. Apesar de anos de estudos e investigações por parte de pesquisadores e cientistas, ainda não conseguimos mapear completamente as fronteiras de tudo que está ao nosso redor. Contudo, os atuais astrônomos já estão trabalhando para que isso se torne uma realidade.

O céu noturno fascina a humanidade desde os tempos mais primitivos, uma curiosidade tão intensa que originou diversos campos científicos dedicados ao estudo do cosmos. Como resultado, estamos constantemente tentando compreender por que a realidade se apresenta da forma como a observamos.

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Para criar um 'mapa' do universo, diversas equipes de pesquisadores estão utilizando diferentes métodos para mapear todos os objetos celestes. Assim como um mapa-múndi representa a Terra, a ideia dos cientistas é desenvolver um atlas cósmico que apresente todas as estrelas, luas, planetas e tudo o que está presente no espaço.

Enquanto alguns grupos tentam mapear regiões específicas, outros buscam realmente criar um mapa do universo. Afinal, como os astrônomos conseguem mapear tudo o que está no espaço? 

É uma tarefa extremamente complexa, já que as estimativas sugerem a existência de até 400 bilhões de estrelas e 100 bilhões de planetas apenas na Via Láctea, entre inúmeras outras estruturas celestes. Além disso, a Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço dos EUA (NASA) estima que existem cerca de 2 trilhões de galáxias no universo observável.

“O universo de repente parece muito mais lotado, graças a um censo do céu profundo reunido a partir de pesquisas feitas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA e outros observatórios. Astrônomos chegaram à surpreendente conclusão de que há pelo menos 10 vezes mais galáxias no universo observável do que se pensava anteriormente”, a NASA explica.

‘Mapas’ do universo

Um dos grandes desafios desse tipo de mapeamento é a movimentação dos corpos celestes. Por exemplo, a Terra se desloca continuamente em uma órbita regular e previsível ao redor do Sol. Por outro lado, existem milhões de asteroides, muitos deles têm trajetórias que podem sofrer variações e se tornarem irregulares a longo prazo devido à interação gravitacional com outros corpos celestes.

A partir de cálculos matemáticos das distâncias entre as estrelas, é possível entender onde estamos no universo. Assim, a missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA), criou um mapa da Via Láctea com uma precisão incrível. Foram utilizados dados de mais de um bilhão de estrelas, além de cometas, asteroides e outros objetos no Sistema Solar.

Mapa da Via Láctea.Fonte:  ESA / GAIA 

Como mapear o cosmos?

Foi por meio do estudo da astrônoma norte-americana Henrietta Swan Leavitt, que os cientistas descobriram que as estrelas variáveis Cefeidas podem ser usadas para medir distâncias intergalácticas.

Mais tarde, o astrônomo americano Edwin Hubble identificou o desvio para o vermelho, e tornou um pouco mais simples entender a vastidão do universo.

O desvio para o vermelho (redshift) é um fenômeno que altera a frequência da luz de um objeto celeste distante. Por exemplo, quanto mais distante uma estrela está no nosso universo em expansão, maior é o seu desvio para o vermelho.

Telescópio Espacial Euclid

Mesmo com todas as dificuldades envolvendo o objetivo, uma equipe da ESA também está desenvolvendo um mapa do universo observável. Com os dados coletados pelo Telescópio Espacial Euclid, lançado em julho de 2023, os pesquisadores da missão estão compilando imagens para criar um atlas cósmico.

A imagem divulgada pelo Telescópio Espacial Euclid representa apenas 1% do que a missão planeja mapear.Fonte:  ESA / Euclid / Euclid Consortium / NASA / Gaia / DPAC / Planck Collaboration 

A equipe já liberou a primeira imagem, que revela apenas uma fração do que está no espaço. O mosaico tem uma qualidade de 208 gigapixels e representa apenas 1% de todo o mapa; a previsão é que, em seis anos, mais de um terço do cosmos seja mapeado.

“Este primeiro pedaço do mapa já contém cerca de 100 milhões de fontes: estrelas em nossa Via Láctea e galáxias além. Cerca de 14 milhões dessas galáxias poderiam ser usadas para estudar a influência oculta da matéria escura e da energia escura no Universo”, é descrito em um comunicado oficial da ESA.

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Nos próximos seis anos, é esperado que bilhões de dados sobre galáxias, a até 10 bilhões de anos-luz de distância, sejam coletados. O Telescópio Espacial Euclid utiliza equipamentos avançados que captam imagens no espectro infravermelho. Além disso, a missão busca desvendar a natureza da matéria escura e da energia escura.

O processo de criação de um 'mapa' do universo é contínuo, demorado e caro. Além disso, nunca seria possível mapear todo o cosmos, já que existe um processo de expansão continuo. Mas em algumas décadas, talvez já tenhamos mapeado uma grande parte do universo.

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