Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo cientistas do Instituto Max Planck de Radioastronomia (MPIfR) na Alemanha, utilizou dados do radiotelescópio MeerKAT para compilar o maior catálogo de fontes de rádio já produzido a partir de pesquisas com esse telescópio. Este novo catálogo permitiu uma medição precisa do dipolo cósmico de rádio, um efeito resultante do movimento da Terra através do universo, oferecendo um teste crucial para as teorias cosmológicas em escalas muito grandes.
Os resultados do estudo, assim como o catálogo de fontes de rádio, foram descritos em um artigo publicado recentemente no servidor de pré-impressão arXiv e aceitos para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.
Essa medição mostra o enorme valor dos dados detalhados capturados pelo MeerKAT, demonstrando que essas observações profundas podem fornecer informações essenciais sobre a origem do efeito dipolo cósmico.
Ao observar o céu em comprimentos de onda de rádio, os cientistas enxergam principalmente galáxias extremamente distantes. A radioastronomia permite uma visão clara da evolução dessas galáxias, dos buracos negros e do gás no universo, revelando também como o universo é estruturado em escalas cosmológicas.
A pesquisa MeerKAT Absorption Line Survey (MALS), que aproveita a sensibilidade e a capacidade de imagem de alta fidelidade do MeerKAT, produziu imagens detalhadas que identificaram cerca de um milhão de fontes de rádio a partir de 391 apontamentos de telescópio. Este é o maior catálogo de rádio feito pelo MeerKAT até agora, sendo também um dos poucos catálogos que alcançam a marca de um milhão de fontes. Devido ao enfoque em áreas menores e mais profundas do céu, muitas das fontes detectadas eram inéditas.
“A profundidade e a extensão deste catálogo de rádio são únicas entre as pesquisas modernas. Sua liberação pública permitirá que a comunidade científica explore uma ampla gama de questões relacionadas à evolução das galáxias e do universo,” afirmou Neeraj Gupta, astrônomo do Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) e pesquisador principal do projeto MALS.
O processamento dos vastos volumes de dados gerados pelo MeerKAT exigiu um pipeline sofisticado e uma infraestrutura de armazenamento robusta, administrada pelo IUCAA, na Índia. As imagens e os catálogos resultantes foram analisados e preparados para divulgação pública no MPIfR, na Alemanha, sob a supervisão de Jonah Wagenveld, principal autor do artigo.
Com esse extenso catálogo, a equipe conseguiu medir o dipolo cósmico — um efeito sutil causado pelo movimento do sistema solar através do universo, que faz com que as fontes de rádio pareçam mais numerosas na direção do movimento e menos na direção oposta.
Embora a direção e a magnitude do movimento da Terra no universo já fossem conhecidas a partir de medições do fundo cósmico de micro-ondas, a magnitude do dipolo cósmico medida em outras pesquisas sugeria uma discrepância, apontando para uma variação inesperada na densidade de fontes em diferentes direções do céu.
Curiosamente, a nova medição com o MALS está em linha com as previsões cosmológicas. Embora a causa ainda não seja completamente compreendida, pode estar relacionada ao design da pesquisa, que priorizou áreas menores e mais profundas do céu, ao invés de uma cobertura mais ampla e superficial. Isso resultou na inclusão de muitas galáxias mais fracas, que podem ter influenciado a medição do dipolo.
“Medir o dipolo cósmico é um teste vital para a cosmologia, podendo nos dizer se nossas suposições fundamentais sobre a estrutura do universo estão corretas,” explicou Jonah Wagenveld, astrônomo do MPIfR e principal autor do estudo.
Ainda assim, o mistério está longe de ser resolvido. Pesquisas futuras, seja com a banda UHF do MeerKAT ou com novos observatórios, serão essenciais para aprofundar essas descobertas e resolver as discrepâncias.
“O processamento automatizado e consistente foi crucial para controlar efeitos sutis nos dados que poderiam comprometer a precisão das nossas medições. Esta nova pesquisa é um passo importante em direção às futuras pesquisas de rádio em grande escala, como as planejadas com o Square Kilometer Array e o Deep Synoptic Array,” comentou Hans-Rainer Klöckner, pesquisador do MPIfR e idealizador do uso do MALS para a medição do dipolo cósmico.
Este é o segundo de uma série de lançamentos de dados contínuos e de linhas espectrais do MALS, um esforço conjunto de uma colaboração internacional de pesquisadores de várias partes do mundo, liderado por Neeraj Gupta do IUCAA, na Índia.
Sobre a imagem: Mapa do céu sobreposto a uma série de apontamentos MeerKAT contendo alguns milhares de fontes de rádio. No mapa, os círculos marcam posições de 391 apontamentos contendo um total de 971.980 fontes. A seta mostra a direção do dipolo cósmico. Crédito: Equipe MALS
Fontes: https://arxiv.org/abs/2408.16619
https://phys.org/news/2024-09-astronomers-largest-meerkat-radio-source.html
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