Cientistas acham atómos do universo que não eram detectados em radares

Apenas uma pequena parte da massa do universo é feita de átomos como os conhecemos. Cerca de 90% são energia e matéria escura que se comportam de forma ainda pouco conhecida para nós. Mesmo os átomos que deveríamos conhecer, porém, seguem agindo de forma misteriosa para os cientistas.

Um dos mistérios que envolvia a massa do universo conhecido, por exemplo, acaba de ser resolvido em artigos publicados como pré-print no arXiv por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, nos Estados Unidos. Eles ainda não foram revisados pela comunidade científica.

As estimativas indicavam que metade do gás hidrogênio que deveria compor o universo estava desaparecido dos radares. Como são átomos conhecidos por nós e que interagem com a luz, eles deveriam ser visíveis, mas ainda assim, não apareciam nas pesquisas.

Como os cientistas acharam o pedaço do universo que faltava?

Os astrônomos detectaram o gás hidrogênio que faltava em nuvens invisíveis que se acumulam em torno das galáxias.

Por décadas, essa massa não correspondia aos cálculos: os átomos de hidrogênio recém-encontrados podem representar até 7% da massa do universo.

Segundo a pesquisa, eles formam uma névoa quase invisível de hidrogênio ionizado que envolve galáxias e se estende muito além do que se imaginava. Esse gás é tão disperso que reage à luz em frequências tão baixas que não são detectáveis por telescópios comuns.

Para identificá-los, os cientistas empilharam imagens de cerca de 7 milhões de galáxias vermelhas luminosas, todas localizadas a cerca de 8 bilhões de anos-luz da Terra, para que seu brilho somado pudesse se destacar.

O método revelou uma alteração sutil na luz cósmica, indicando a presença do gás. O estudo, assinado por 75 pesquisadores, representa a medição mais precisa já feita desse tipo de gás.

“Os dados sugerem que ele foi expulso dos centros das galáxias por buracos negros massivos e viajou cinco vezes mais longe do que se estimava. Acreditamos que, à medida que nos afastamos da galáxia, recuperamos todo o gás perdido”, afirmou a astrofísica Boryana Hadzhiyska, autora principal do artigo e pesquisadora da UC Berkeley.

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Mapa da radiação cósmica de fundo em micro-ondas obtido pelo Telescópio Cosmológico do Atacama. Os círculos vermelhos destacam pontos onde o gás hidrogênio ionizado dispersou a radiação, deixando uma assinatura que pode ser usada para estimar a quantidade de gás ao redor das galáxias.

Reprodução/Berkley

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Buracos negros acumulam quantidades impensáveis de massa e podem ser portais para outros universos

Reprodução/Webb Telescope/Projeção artística

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Buraco negro, o M87*, localizado no centro da galáxia Messier 87

Reprodução

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Pesquisa mudou a forma que se entendem também os buracos negros

Getty Images

Buracos negros e feedback galáctico

A identificação da matéria ausente, ou bárions, no universo também tem implicações para outros aspectos da evolução cósmica. A descoberta, por exemplo, muda o entendimento sobre o papel dos buracos negros.

“Saber onde o gás está se tornou um dos fatores limitantes mais sérios na tentativa de desenvolver pesquisas. Depois de saber onde o gás está, podemos perguntar: ‘Qual é a consequência para os problemas cosmológicos?’”, explica a astrônoma Simone Ferraro, uma das líderes da pesquisa.

Antes se pensava que os buracos negros expeliam gás apenas durante fases ativas. Mas os dados apontam que essa atividade pode ocorrer de forma intermitente, influenciando a formação estelar de maneira contínua e também levando à fabricação destas nuvens.

Astrônomos chamam esse processo de feedback. O gás é ejetado do centro e depois retorna, regulando o nascimento de novas estrelas.

O novo estudo também revelou que o gás não se distribui de forma uniforme ao redor das galáxias. Em vez disso, ele se organiza ao longo de filamentos cósmicos — estruturas que conectam aglomerados galácticos e definem a arquitetura do universo em larga escala.

Além de resolver um mistério de longa data, a pesquisa abre caminhos para explorar o universo primordial com novos olhos.

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