Telescópio Euclides da ESA descobre novos mistérios da matéria escura

O Universo está cheio de coisas que não vemos. A matéria escura, essa componente misteriosa que constitui cerca de 85 por cento de toda a matéria do cosmos, nunca foi observada diretamente, mas a sua influência gravitacional é sentida em toda a parte. Agora, o telescópio Euclides, lançado pela ESA há dois anos, publicou os primeiros mapas tridimensionais de alta resolução que mostram como esta matéria invisível se distribui pelo Universo — e os resultados surpreenderam os cientistas.

Os mapas, que cobrem uma área do céu equivalente a 10 mil luas cheias, revelaram que a matéria escura não está distribuída de forma tão homogénea como os modelos teóricos previam. Em vez disso, formam-se aglomerados e filamentos numa escala muito maior do que o esperado, com vazios imensos onde praticamente não há matéria. Este padrão, chamado de 'teia cósmica', já era conhecido, mas a escala das estruturas detetadas é muito superior ao que os modelos cosmológicos atuais conseguem explicar de forma satisfatória.

O Euclides está a mapear a matéria escura do universo.

Cosmologia em xeque

Os dados do Euclides estão a desafiar o modelo padrão da cosmologia, conhecido como Lambda-CDM. Segundo este modelo, a matéria escura deveria estar distribuída de forma relativamente uniforme em grandes escalas. Mas o que o Euclides mostra são estruturas muito mais irregulares e complexas, com concentrações de matéria escura onde não deveria haver e vazios onde os modelos previam matéria em abundância.

Mapa tridimensional da distribuição de matéria escura.

O impacto destas observações é profundo. Se a distribuição da matéria escura não corresponde ao que os modelos preveem, pode ser necessário rever as nossas teorias sobre a formação das galáxias, a evolução do Universo e até a natureza da própria matéria escura. Alguns físicos já sugerem que pode ser preciso introduzir novas partículas ou modificar as leis da gravidade em grandes escalas para explicar o que o Euclides está a ver.

Para Portugal, a missão Euclides também tem um sabor especial. Várias empresas e centros de investigação nacionais participaram no desenvolvimento dos instrumentos do telescópio, incluindo a Active Space Technologies, de Coimbra, que fabricou componentes críticos do sistema de controlo térmico. A ESA já anunciou que a próxima fase da missão, que vai mapear um terço de todo o céu, terá contributo reforçado da indústria portuguesa. O Universo nunca esteve tão perto de Portugal.

O telescópio Euclides mapeou 1.5 mil milhões de galáxias até à distância de 10 mil milhões de anos-luz, com uma precisão de cisalhamento gravitacional de 0.3% — superando em 50 vezes a precisão do Planck Surveyor — e detetou 28 novos aglomerados de matéria escura que não são explicáveis pelo modelo ΛCDM padrão, com significância estatística de 5.8 sigma.