Novas simulações de supercomputador sugerem que a energia escura, a força que acelera a expansão do universo, pode ser dinâmica em vez de constante. Liderado por pesquisadores no Japão, o estudo se alinha com observações do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Isso pode reformular o entendimento da formação de estruturas cósmicas.
Desde o início do século XX, evidências mostram o universo se expandindo em uma taxa acelerada, impulsionado pela energia escura, uma propriedade misteriosa do espaço-tempo. O modelo padrão Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) assume que a energia escura permanece constante, mas dados recentes do DESI sugerem um componente de energia escura dinâmica (DDE), desafiando essa visão.
Uma equipe liderada pelo Professor Associado Tomoaki Ishiyama do Conselho de Melhoria da Transformação Digital da Universidade de Chiba no Japão, com colaboradores Francisco Prada do Instituto de Astrofísica de Andalucía na Espanha e Anatoly A. Klypin da New Mexico State University nos Estados Unidos, realizou simulações extensas. Publicado em Physical Review D (Volume 112, Número 4), o estudo usou o supercomputador Fugaku do Japão para três simulações N-body de alta resolução, cada uma com um volume oito vezes maior que esforços anteriores.
Uma simulação seguiu o modelo Planck-2018 ΛCDM, enquanto duas incorporaram DDE. Uma terceira usou parâmetros dos dados do primeiro ano do DESI, incluindo um aumento de 10% na densidade de matéria. Os resultados mostraram efeitos sutis do DDE sozinho, mas com densidade de matéria ajustada, o modelo DDE previu 70% mais aglomerados de galáxias massivos no universo inicial em comparação com o modelo padrão. Essa maior densidade aumenta a atração gravitacional, acelerando a formação de aglomerados.
As simulações também corresponderam às observações do DESI em oscilações acústicas barônicas (BAOs), com o pico de BAO se deslocando 3,71% para escalas menores. O agrupamento de galáxias foi mais forte em escalas menores no modelo DDE, alinhando-se com os dados.
"Nossas grandes simulações demonstram que variações nos parâmetros cosmológicos, particularmente a densidade de matéria no Universo, têm uma influência maior na formação de estruturas do que o componente DDE sozinho," diz o Dr. Ishiyama.
Essas descobertas preparam para pesquisas futuras como o Subaru Prime Focus Spectrograph e DESI, que refinarão os parâmetros cosmológicos.