O universo estãose expandindo a uma taxa cada vez maior e, embora ninguanãm saiba ao certo por quaª, os pesquisadores do Dark Energy Survey (DES) pelo menos tinham uma estratanãgia para descobrir: eles combinariam medições da distribuição de matéria, gala¡xias e aglomerados de gala¡xias para entender melhor o que estãoacontecendo.

Alcana§ar essa meta acabou sendo muito difa­cil, mas agora uma equipe liderada por pesquisadores do Laborata³rio Nacional de Aceleração SLAC do Departamento de Energia da Universidade de Stanford e da Universidade do Arizona encontrou uma solução. Sua análise, publicada em 6 de abril na Physical Review Letters , produz estimativas mais precisas da densidade média da matéria, bem como sua propensão a se aglomerar - dois parametros-chave que ajudam os fa­sicos a sondar a natureza da matéria escura e da energia escura , as substâncias misteriosas que constituem a grande maioria do universo.

"a‰ uma das melhores restrições de um dos melhores conjuntos de dados atéo momento", diz Chun-Hao To, autor principal do novo artigo e estudante de pós-graduação no SLAC e Stanford que trabalha com o Diretor do Instituto Kavli para Astrofísica de Partí­culas e Cosmologia Risa Wechsler.

Quando o DES se propa´s em 2013 a mapear um oitavo do canãu, o objetivo era reunir quatro tipos de dados: as distâncias a certos tipos de supernovas, ou estrelas em explosão; a distribuição da matéria no universo; a distribuição de gala¡xias ; e a distribuição de aglomerados de gala¡xias . Cada um diz aos pesquisadores algo sobre como o universo evoluiu ao longo do tempo.

Idealmente, os cientistas colocariam todas as quatro fontes de dados juntas para melhorar suas estimativas, mas háum obsta¡culo: as distribuições de matéria, gala¡xias e aglomerados de gala¡xias estãointimamente relacionadas. Se os pesquisadores não levarem em conta essas relações, eles va£o acabar "contando duas vezes", colocando muito peso em alguns dados e não o suficiente em outros, diz To.

Para evitar o manuseio incorreto de todas essas informações, a astrofa­sica da Universidade do Arizona Elisabeth Krause e seus colegas desenvolveram um novo modelo que poderia explicar adequadamente as conexões nas distribuições de todas as três quantidades: matéria, gala¡xias e aglomerados de gala¡xias. Ao fazer isso, eles foram capazes de produzir a primeira análise para combinar adequadamente todos esses conjuntos de dados da­spares a fim de aprender sobre a matéria escura e a energia escura.

Adicionar esse modelo a  análise DES tem dois efeitos, diz To. Primeiro, as medições das distribuições de matéria, gala¡xias e aglomerados de gala¡xias tendem a introduzir diferentes tipos de erros. Combinar todas as três medições torna mais fa¡cil identificar esses erros, tornando a análise mais robusta. Em segundo lugar, as três medidas diferem em quanto sensa­veis são a  densidade média da matéria e sua aglomeração. Como resultado, a combinação dos três pode melhorar a precisão com que o DES pode medir a matéria escura e a energia escura.

No novo artigo, To, Krause e colegas aplicaram seus novos manãtodos ao primeiro ano de dados de DES e aprimoraram a precisão das estimativas anteriores para densidade e aglomeração da matéria.

Agora que a equipe pode incorporar matéria, gala¡xias e aglomerados de gala¡xias simultaneamente em suas análises, adicionar dados de supernovas serárelativamente simples, já que esse tipo de dados não estãotão relacionado com os outros três, diz To.

"O pra³ximo passo imediato", diz ele, "éaplicar o maquina¡rio aos dados do DES Ano 3, que tem uma cobertura três vezes maior do canãu." Isso não étão simples quanto parece: embora a ideia ba¡sica seja a mesma, os novos dados exigira£o esforços adicionais para melhorar o modelo e acompanhar a alta qualidade dos dados mais recentes, diz To.

"Esta análise érealmente emocionante", disse Wechsler. "Espero que estabelea§a um novo padrãona forma como somos capazes de analisar dados e aprender sobre a energia escura de grandes pesquisas, não apenas para DES, mas também ansioso para os dados incra­veis que obteremos da Pesquisa Legado do Observatório Vera Rubin do Espaço e do Tempo em alguns anos. "