O que mantém o Universo unido? A resposta sempre foi invisível aos olhos humanos, até agora. Em uma pesquisa já considerada um divisor de águas para a astronomia moderna, observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) permitiram a construção do mapa mais detalhado já produzido da matéria escura — a substância misteriosa que compõe cerca de 85% da massa do cosmos, mas que não emite luz ou energia.
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O estudo, publicado na prestigiada revista científica Nature Astronomy, não apenas exibe o que os cientistas chamam de “esqueleto invisível” do Universo, mas confirma com precisão matemática a “receita cósmica” que permitiu a formação de galáxias, estrelas e, em última instância, da própria vida.
A técnica da “Lupa Cósmica”
Como é possível mapear algo que é invisível? Para alcançar este feito, a equipe do projeto COSMOS-Web utilizou um fenômeno previsto pela Relatividade Geral de Einstein: as lentes gravitacionais fracas.
De acordo com os dados técnicos detalhados no Photojournal da NASA, o James Webb observou cerca de 800 mil galáxias distantes. A imensa gravidade da matéria escura no caminho entre essas galáxias e a Terra acaba curvando o espaço-tempo, distorcendo levemente a luz dos objetos ao fundo. Ao medir essas minúsculas distorções, os cientistas conseguiram reconstruir a massa invisível que as causou.
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— A matéria escura é o andaime gravitacional sobre o qual todo o resto é construído e atraído. Neste mapa, podemos realmente ver esse processo de montagem do Universo acontecendo diante dos nossos olhos — explicou Richard Massey, físico da Universidade de Durham e um dos coautores do estudo.
*Acesse AQUI a imagem em alta resolução direto na página do JPL/NASA.
Webb vs. Hubble: o fim da “miopia” astronômica
Este novo levantamento supera em larga escala o famoso mapa feito pelo Telescópio Hubble em 2007. Enquanto o Hubble fornecia um “esboço” das grandes concentrações de massa, o James Webb — graças à sua sensibilidade sem precedentes ao infravermelho — entregou uma “tomografia de alta resolução”.
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A imagem oficial, detalhada em comunicado pelo Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, mostra uma rede complexa de filamentos azuis que conectam aglomerados de galáxias. Onde a matéria escura é mais densa, as galáxias brilham com mais intensidade, provando que elas “caem” e se aninham dentro desses poços gravitacionais invisíveis.
A confirmação da “Receita do Universo”
A importância desta descoberta vai além da imagem impressionante. Ela serve como uma “blindagem” para o modelo cosmológico atual (conhecido como Lambda Cold Dark Matter, ou Lambda-CDM). Se a matéria escura estivesse distribuída de forma diferente do que o Webb detectou, as teorias sobre o Big Bang e a expansão do Universo precisariam ser reescritas.
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Os dados confirmam que a matéria escura é a grande escultora do cosmos. Sem esse “esqueleto”, a matéria comum estaria espalhada de forma homogênea pelo espaço, sem gravidade suficiente para formar estruturas complexas como a Via Láctea.
Próximos passos: mapa tridimensional da matéria escura
A pesquisa é fruto de um esforço colossal: foram 255 horas de tempo de exposição do telescópio, cobrindo uma área do céu equivalente a 2,5 vezes o tamanho da Lua cheia na constelação de Sextans.
Agora, os astrofísicos pretendem combinar esses dados com as futuras missões do telescópio Nancy Grace Roman (NASA) e do observatório Euclid (ESA) para criar o primeiro mapa tridimensional da matéria escura, permitindo entender como essa estrutura evoluiu ao longo de bilhões de anos.
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“Em algum lugar, algo incrível está à espera de ser conhecido”
A jornada para compreender o que sustenta o Universo continua, algo que reafirma a visão de Carl Sagan — autor da frase acima — de que “a ciência é uma vela que ilumina a escuridão“. Com o James Webb, essa luz acaba de alcançar os cantos mais sombrios e estruturais do cosmos, revelando que a nossa existência está, literalmente, ancorada no invisível.
Através da detecção da influência gravitacional da matéria escura sobre 800 mil galáxias, o telescópio não apenas mapeou o desconhecido, mas deu o primeiro passo concreto para decifrar a arquitetura que permitiu que estivéssemos aqui hoje para observá-la.
*O infográfico acima ilustra o equilíbrio dinâmico que rege o nosso Universo. Enquanto a matéria escura age como uma força atrativa que impede as galáxias de se despedaçarem, a energia escura atua como um agente de expansão, afastando as estruturas cósmicas umas das outras. Juntas, essas duas entidades invisíveis compõem cerca de 95% do cosmos, formando o cenário onde a matéria comum — tudo o que podemos ver e tocar — é apenas uma pequena fração do todo.
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Como o James Webb “enxergou” o invisível
Para quem deseja um aprofundamento visual e técnico sobre como o James Webb “enxergou” o invisível, o geólogo e divulgador científico Sérgio Sacani detalha a descoberta no canal Space Today. No vídeo, ele explica como este mapa pode ser considerado uma “radiografia” da espinha dorsal do cosmos.