Novos resultados do DESI reforçam indícios de que a energia escura pode estar evoluindo

março 19, 2025
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O impacto da energia escura pode estar mudando ao longo do tempo, sugerindo que o modelo padrão do funcionamento do universo pode precisar de uma atualização, diz pesquisador brasileiro

Red text overlays the faded DESI contour plot. Title: “Is DARK ENERGY changing??” The x-axis is labeled: “How dark energy behaves today.” The y-axis is labeled: “How the behavior of dark energy changes” and “Lower values mean density increases more as space grows.” A star at the intersection of the dashed lines indicates “Where predictions should fall if the standard idea of dark energy is correct (i.e. lambda, energy density is constant).” The green oval is labeled: “Expectations when combining data from: supernovae, DESI, Cosmic Microwave Background.” The inner dark green oval is labeled: “68% of predictions based on data fall here.” The outer light green oval is labeled: “95% fall inside this line.” Text at the bottom reads: “The combination of our best measurements don’t fit the ‘best’ model of the universe… Something is WEIRD!”
Uma anotação do gráfico de contorno do DESI. O gráfico descreve o “comportamento” da energia escura – como sua densidade muda conforme o espaço se expande. Crédito da imagem: colaboração Claire Lamman/DESI

O destino do universo depende do equilíbrio entre a matéria e a energia escura, o ingrediente fundamental que impulsiona sua expansão acelerada.

A colaboração do Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI, na sigla em inglês), que inclui pesquisadores da Universidade de Michigan, está gerando os maiores mapas 3D do universo para rastrear a influência da energia escura nos últimos 11 bilhões de anos. Com seus resultados mais recentes, a equipe fortaleceu a hipótese de uma possível mudança radical na cosmologia.

Os resultados indicam que a energia escura, amplamente considerada uma “constante cosmológica”, pode estar evoluindo ao longo do tempo de maneiras inesperadas.

Uendert Andrade
Uendert Andrade

“Estamos testemunhando uma mudança na forma como os seres humanos entendem o universo. Acho isso incrível,” disse Uendert Andrade, pesquisador brasileiro da U-M e co-líder da equipe de Oscilações Acústicas de Bárions do Ano 3, que forneceu informações fundamentais para interpretar os resultados do DESI.

O DESI é um experimento internacional com mais de 900 pesquisadores de mais de 70 instituições ao redor do mundo e é gerenciado pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia dos EUA.

A colaboração divulgou suas descobertas em diversos artigos que serão publicados no repositório online arXiv e em uma apresentação no Global Physics Summit da American Physical Society, em Anaheim, Califórnia.

Red text overlays the faded DESI contour plot. Title: “Is DARK ENERGY changing??” The x-axis is labeled: “How dark energy behaves today.” The y-axis is labeled: “How the behavior of dark energy changes” and “Lower values mean density increases more as space grows.” A star at the intersection of the dashed lines indicates “Where predictions should fall if the standard idea of dark energy is correct (i.e. lambda, energy density is constant).” The green oval is labeled: “Expectations when combining data from: supernovae, DESI, Cosmic Microwave Background.” The inner dark green oval is labeled: “68% of predictions based on data fall here.” The outer light green oval is labeled: “95% fall inside this line.” Text at the bottom reads: “The combination of our best measurements don’t fit the ‘best’ model of the universe… Something is WEIRD!”
Uma anotação do gráfico de contorno do DESI. O gráfico descreve o “comportamento” da energia escura – como sua densidade muda conforme o espaço se expande. Crédito da imagem: colaboração Claire Lamman/DESI

“O que estamos vendo é profundamente intrigante,” disse Alexie Leauthaud-Harnett, co-porta-voz do DESI e professora da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. “É emocionante pensar que podemos estar à beira de uma grande descoberta sobre a energia escura e a natureza fundamental do nosso universo.”

A equipe da U-M no DESI também incluiu Dragan Huterer, professor de física e co-líder do grupo que analisou e interpretou os primeiros dados cosmológicos do DESI, que inicialmente sugeriram que a energia escura era dinâmica. Gregory Tarlé, professor emérito de física, liderou a equipe que construiu os sistemas robóticos que controlam os 5.000 “olhos robóticos” do DESI.

“O caminho do DESI sempre passou pela Universidade de Michigan,” disse Andrade. “É muito empolgante ajudar a manter essa trajetória.”

O DESI é um dos levantamentos mais abrangentes do cosmos já realizados. O instrumento de última geração pode capturar luz de 5.000 galáxias simultaneamente e foi construído e é operado com financiamento do Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos EUA. O DESI está montado no Telescópio Nicholas U. Mayall de 4 metros, no Observatório Nacional Kitt Peak, um programa do NOIRLab da NSF no Arizona.

Multiple domed buildings on a mountainside. The sky is scattered with clouds.
Da sua localização no topo da montanha no Arizona, o DESI mapeia o universo. Crédito da imagem: Marilyn Sargent/Berkeley Lab

O experimento está atualmente no quarto dos seus cinco anos de levantamento do céu e, até o fim do projeto, pretende medir cerca de 50 milhões de galáxias e quasares. Os quasares são objetos extremamente distantes e brilhantes, com buracos negros em seus núcleos.

A nova análise usa dados dos três primeiros anos de observações e inclui quase 15 milhões das galáxias e quasares mais bem medidos. É um grande avanço, aumentando a precisão do experimento com um conjunto de dados mais de duas vezes maior do que o utilizado na primeira análise do DESI, que já sugeria uma energia escura em evolução.

“Nossos resultados são um terreno fértil para nossos colegas teóricos enquanto eles exploram novos e antigos modelos, e estamos animados para ver o que eles irão descobrir,” disse Michael Levi, diretor do DESI e cientista pesquisador da U-M, que trabalhou com Tarlé na construção dos olhos robóticos. “Seja qual for a natureza da energia escura, ela moldará o futuro do nosso universo. É notável que possamos olhar para o céu com nossos telescópios e tentar responder a uma das maiores perguntas que a humanidade já fez.”

A nova análise também incluiu os estudantes de pós-graduação Otavio Alves, Prakhar Bansal, Sikandar Hanif e Jiaming Pan.

Vídeos discutindo a nova análise do experimento estão disponíveis no canal do DESI no YouTube.