O radiotelescópio CHIME demonstrou que pode medir o sinal de hidrogênio distante usando seus próprios dados, sem cruzá-los com observações de outros telescópios. O resultado abre caminho para mapas da estrutura em grande escala do Universo feitos por uma técnica que pode ser mais simples e menos custosa do que métodos tradicionais.
.jpg)
Crédito: Colaboração CHIME.
A equipe identificou a emissão de hidrogênio neutro de uma época em que o Universo tinha cerca de 5 bilhões de anos — menos da metade de sua idade atual, estimada em 13,8 bilhões de anos. A pesquisa foi conduzida com dados do Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, instalado na Colúmbia Britânica, no Canadá.
Mapear o brilho coletivo do hidrogênio
O CHIME usa uma abordagem chamada mapeamento de intensidade. Em vez de produzir imagens detalhadas de cada galáxia, o método mede o brilho coletivo da emissão de hidrogênio em diferentes regiões do céu. Essas variações ajudam os pesquisadores a traçar como a matéria está distribuída em grandes escalas.
O sinal vem da transição de 21 centímetros do hidrogênio neutro. Devido à expansão do Universo, a radiação emitida há bilhões de anos chega à Terra com o comprimento de onda esticado e pode ser detectada em frequências de rádio. No estudo, a medição abrangeu frequências entre 608,2 e 707,8 megahertz, correspondentes a um desvio para o vermelho próximo de 1.
O avanço está em extrair informação cosmológica do espectro de potência do próprio sinal do CHIME, sem depender do cruzamento com catálogos de galáxias observadas por outros instrumentos. Isso pode permitir que a equipe analise grandes volumes de dados já coletados pelo radiotelescópio desde 2018.
O que o resultado ainda não mostra
A medição demonstra que a técnica pode funcionar para estudar galáxias muito distantes, mas ainda não oferece uma nova conclusão sobre a taxa de expansão do Universo nem sobre a energia escura. A própria equipe de Yale ressalta que esse resultado, por enquanto, não apresenta uma nova análise da expansão cósmica.
O artigo científico também compara a medição com simulações do Universo. Os autores encontraram diferenças em certas escalas e sugerem que elas podem estar relacionadas à forma como as simulações representam o agrupamento não linear do hidrogênio e os efeitos do movimento das galáxias. A divergência pede mais investigação; não é, por si só, evidência de uma nova física.
O próximo passo será aplicar a metodologia a outros dados do CHIME. Se os resultados forem confirmados e ampliados, o instrumento poderá contribuir para mapas mais abrangentes da matéria no Universo e para estudos cosmológicos futuros, complementando observações feitas por telescópios ópticos.
Fontes:
.jpg&description=Radiotelescópio canadense CHIME demonstra método para mapear hidrogênio distante){kind=link}