16 de fev de 2012

Os efeitos de estrelas da Via Láctea nas observações cosmológicas

Observatório Nacional

As propriedades das galáxias que vemos hoje podem nos dar pistas importantes para entender a história do Universo. Em particular a forma com que elas se aglomeram pode fornecer uma escala característica do Universo (proveniente da oscilação acústica dos bárions) que pode ser usada como uma régua padrão e inferir o tipo da expansão cósmica. Em segundo lugar, pode-se usar esta informação e calcular o conteúdo de matéria no Universo nas diferentes formas: matéria ordinária, matéria escura, energia escura e neutrinos.

Muitos desses resultados são prejudicados pelo efeito de estarmos observando o Universo de dentro de um sistema estelar, a nossa Galáxia. Ashley Ross e colaboradores do Sloan Digital Sky Survey -III, incluído pesquisadores do ON, acabam de mostrar como esse efeito pode ser compreendido. Por um lado, as estrelas da Galáxia, mesmo as de baixo brilho, ocultam uma fração mínima de área de céu, onde existem galáxias. Esta área é ínfima, cerca de um milionésimo de grau quadrado por estrela, mas com dezenas de milhões de estrelas ela é substancial e provoca a diminuição do número de galáxias observada. Por outro lado, uma fração de cerca de 3% dos objetos selecionados fotometricamente como galáxias, são na verdade estrelas. Estes efeitos precisam ser estimados e considerados na determinação das propriedades de aglomeração das galáxias.

O primeiro passo deste estudo foi selecionar cerca de 900.000 galáxias luminosas, ou seja, que podem ser vistas até grandes distâncias. Essa amostra cobre o maior volume do Universo até hoje usado para medida de aglomeração de galáxias, graças ao bem sucedido desenvolvimento do projeto SDSS-III. A área analisada atingiu 9913 graus quadrados, representando mais de ¼ da área total do céu e inclui galáxias existentes até 6 bilhões de anos atrás. Distâncias foram estimadas a partir das magnitudes observadas em 5 bandas espectrais através de uma técnica denominada redshifts fotométricos. Uma representação da distribuição dessas galáxias é mostrada na figura abaixo.

Usando diferentes métodos, a equipe do SDSS-III mostrou em trabalho recentemente publicado, quanto este efeito combinado de ocultação e contaminação pelas estrelas interfere nas estimativas da aglutinação das galáxias e como podem ser corrigidos.

Ao final do levantamento, cada galáxia, do total de cerca de 1 milhão, terá uma determinação de redshift espectroscópica, com uma precisão superior às medidas fotométricas, dotando esta amostra de condições sem precedentes para estudar o Universo com grande precisão.



Representação da distribuição de galáxias luminosas observadas pelo SDSS-III, com redshifts fotométricos entre 0.25 e 0.75. A nossa Galáxia está no centro da figura e cada pequeno ponto verde representa uma galáxia.


Paulo Pellegrini é Pesquisador Titular do Observatório Nacional e membro do Brazil Participation Group do SDSS-III.

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