Atualmente sabemos muito pouco sobre o que compõe o Universo. A partir do que conhecemos hoje sobre a física do cosmo, é impossível que ele seja composto apenas pela matéria e energia que podemos ver. Agora, com o Telescópio Euclid da Agência Espacial Europeia, lançado neste sábado (1), talvez possamos entender um pouco mais sobre esses mistérios. 

Essa matéria invisível é conhecida como matéria escura e juntamente com a energia escura compõem 95% do universo.

A matéria escura e a matéria normal, chamada bariônica, têm efeitos gravitacionais semelhantes e influenciam na forma como as galáxias e estrelas se movimentam. Já a energia escura, percebida pela primeira vez só recentemente, está separando tudo, acelerando a expansão do universo, mas isso é tudo que sabemos sobre elas.

O Euclid, mesmo não conseguindo vê-las diretamente, poderá finalmente fornecer mais informações sobre elas. Posicionado no Ponto de Lagrange 2 com o James Webb, e equipado com sensores que enxergam o universo em luz visível e infravermelha, ele irá observar o espaço profundo formado há mais de 10 bilhões de anos, mapeando a distribuição das galáxias no cosmos. 

Observando a matéria escura

Grandes aglomerados de qualquer tipo de matéria exercem influência gravitacional, até mesmo na luz, o que faz com as ondas eletromagnéticas se dobrem. Ou seja, qualquer objeto atrás dessa matéria irá parecer distorcido. Esse efeito é conhecido como lente gravitacional e será utilizado para detectar a matéria escura.

Essa distorção é mínima, no entanto, com equações matemáticas bastante complicadas, é suficiente para os cientistas conseguirem observá-la. É a partir desses desvios de luz que a distribuição da matéria escura no universo poderá ser observada.

Há evidências de matéria escura de tantas maneiras que é bastante improvável que Euclides pudesse encontrar evidências medindo a lente gravitacional de que ela não existe. Eu acho que a matéria escura deve existir porque simplesmente não há matéria normal suficiente para desenvolver estruturas [galácticas], para que elas se montem do jeito que são.

Giuseppe Racca, gerente do projeto Euclides, em reposta ao Space.com

Energia Escura

É a detecção da matéria escura que realmente irá proporcionar surpresas para a comunidade científica, podendo validar ou não a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein.

Pode ser simplesmente que a relatividade geral realmente não funcione em escala cósmica e, portanto, a energia escura não seja necessária. Precisamos de energia escura agora se assumirmos que a relatividade geral funciona.

Giuseppe Racca

Para tentar encontrar essa energia invisível, a distribuição das galáxias e dos aglomerados no espaço-tempo serão observadas. Acredita-se que a forma como elas se espalham não é aleatória, mas sim um reflexo dos padrões criados por ondas sonoras que surgiram 3 bilhões de anos depois do Big Bang.

Esses padrões podem ser observados a partir das micro-ondas cósmicas de fundo, restos detectáveis da primeira luz do universo que se espalhou centenas de milhares de anos após o Big Bang.

Na radiação cósmica de fundo, podemos ver esse padrão como era em tempos muito remotos. Com Euclides, seremos capazes de medi-lo muito mais perto de nós agora no padrão das galáxias no céu. Veremos essa marca na escala em que as galáxias gostam de se agrupar, em sua separação de distância preferida.

Isobel Hook, astrofísica

Comparando impressões antigas com as futuras observações realizadas pelo Euclid, será possível observar o quanto o universo expandiu e qual papel a energia escura desenvolveu nesse processo. Mas podem passar anos até que o telescópio revele a resposta para essas grandes questões.

Apesar de todos os modelos atualmente apontarem para a existência de matéria escura constante e que se espalha uniformemente, ela pode ser muito mais complexa do que imaginamos, mas independente disso, o que será observado pelo telescópio com certeza será uma surpresa.