À primeira vista, a missão do próximo grande telescópio da NASA parece contraditória: investir bilhões de dólares para observar regiões do universo onde quase não há nada. Mas é exatamente esse “nada” — os chamados vazios cósmicos — que pode revelar uma das maiores incógnitas da cosmologia moderna: a natureza da energia escura.
Um novo estudo publicado no The Astrophysical Journal descreve em detalhes como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman será usado para investigar essas imensas regiões quase desertas do espaço, explorando forças invisíveis que moldam a evolução do universo em larga escala.
O que são os vazios cósmicos — e por que eles importam
Os vazios cósmicos são regiões gigantescas do universo com pouquíssimas galáxias. Em comparação com aglomerados densos, como superaglomerados e filamentos cósmicos, esses vazios parecem verdadeiros desertos espaciais.
Justamente por serem tão pouco povoados, os cientistas suspeitam que eles sejam domínios onde a energia escura domina quase sem interferência da matéria. A energia escura é uma forma hipotética de energia responsável por acelerar a expansão do universo — e, apesar de representar cerca de 70% do conteúdo cósmico, continua sendo extremamente difícil de estudar.
“Como a energia escura não emite luz nem interage diretamente com a matéria, precisamos de estratégias indiretas para inferir seu comportamento”, explicam os autores do estudo. Os vazios oferecem um ambiente quase ideal para isso.
Um telescópio pensado para enxergar o invisível
O telescópio leva o nome de Nancy Grace Roman, uma das figuras mais influentes da astronomia americana do século XX e peça-chave na viabilização do Telescópio Espacial Hubble. A missão que homenageia seu legado pretende ir ainda mais longe.
O Roman observará o universo em luz infravermelha, assim como o James Webb, mas com uma diferença crucial: seu campo de visão será ao menos 100 vezes maior que o do Hubble. Isso o torna especialmente adequado para mapear grandes estruturas cósmicas.
A missão científica do Roman está dividida em três grandes programas. O estudo dos vazios ficará a cargo do High-Latitude Wide-Area Survey (HLSS), que usará técnicas como lentes gravitacionais fracas e agrupamento de galáxias para investigar a origem da aceleração cósmica.
Durante sua vida útil, o telescópio deve detectar e medir dezenas de milhares de vazios cósmicos.
Detectar o vazio exige enxergar o quase invisível
Mapear vazios não é trivial. Para identificá-los, é preciso detectar galáxias extremamente fracas e dispersas, algo que telescópios anteriores faziam com grande limitação.
“Para encontrar vazios, você precisa observar galáxias muito tênues e pouco numerosas”, explica Giulia Degni, astrofísica da Universidade Roma Tre e coautora do estudo. “Com o Roman, conseguiremos enxergar melhor as galáxias que habitam essas regiões.”
Esses dados permitirão reconstruir a estrutura tridimensional dos vazios com um nível de precisão sem precedentes.
Como transformar vazios em pistas sobre a energia escura
A coleta de dados é apenas o começo. A segunda etapa envolve um processo analítico sofisticado. Usando a posição das galáxias e seu desvio para o vermelho cosmológico — o alongamento das ondas de luz causado pela expansão do universo — os pesquisadores poderão inferir o formato e a evolução dos vazios ao longo do tempo.
A partir daí, entram os modelos cosmológicos.
Segundo Alice Pisani, astrofísica da Universidade de Princeton e também coautora do estudo, o processo é comparável a reconstruir uma receita desconhecida a partir do bolo pronto.
“Você ajusta os ingredientes — a quantidade de matéria, a quantidade de energia escura — e vê se o resultado bate com o que observamos”, explica. “Se não bater, significa que a receita está errada.”
O teste da simetria do universo
Os modelos atuais preveem que, em média, os vazios devem ser aproximadamente esféricos, já que o universo não possui uma direção ou posição privilegiada. Para testar essa hipótese, os cientistas irão combinar estatisticamente imagens de milhares de vazios observados pelo Roman, procurando padrões consistentes.
Se o resultado final não apresentar simetria esférica, algo estará errado — seja nos dados, seja na compreensão atual da energia escura. Em ambos os casos, isso significaria um avanço real no conhecimento cosmológico.
Uma espera longa, mas promissora
O Telescópio Nancy Grace Roman ainda passa por ajustes finais em instalações da NASA em Maryland. A coleta de dados científicos deve levar alguns anos após o lançamento, o que exige paciência da comunidade científica.
Ainda assim, com o cancelamento definitivamente fora de cogitação, cresce a expectativa de que o Roman inaugure uma nova era na cosmologia observacional. Ao mirar deliberadamente o “nada”, o telescópio pode acabar revelando as forças mais profundas que governam tudo o que existe.
