Telescópio CHIME capta hidrogênio de 5 bilhões de anos e abre novo caminho para investigar a energia escura

Sinal registrado no Canadá pode ajudar a reconstruir a expansão do Universo sem depender de mapas de galáxias visíveis.

Uma emissão de rádio quase escondida pelo ruído do Universo foi identificada depois de mais de um ano de testes. O sinal veio de átomos de hidrogênio neutro observados pelo Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, conhecido como CHIME, um radiotelescópio instalado perto de Penticton, na Colúmbia Britânica, Canadá. O registro, publicado em 29 de setembro de 2026 no The Astrophysical Journal, fornece uma nova maneira de investigar como o Universo se expandiu e o papel da energia escura nesse processo.

A importância do resultado está no método. O CHIME conseguiu detectar o hidrogênio usando apenas seus próprios dados, sem cruzar a medição com um levantamento externo de galáxias. Na prática, os pesquisadores passaram a observar diretamente uma matéria-prima cósmica, em vez de depender apenas da luz emitida por regiões onde estrelas já se formaram.

Um mapa feito com o elemento mais abundante

O hidrogênio é o elemento mais comum do Universo e está presente antes mesmo do nascimento de muitas estrelas. Quando seus átomos neutros emitem ondas de rádio em uma frequência específica, conhecida como sinal de 21 centímetros, essa emissão funciona como um marcador da distribuição da matéria.

A analogia mais simples é a de um mapa de ruas feito à noite. Em vez de enxergar as casas pelas luzes acesas, os astrônomos identificam o próprio traçado da cidade. No caso cósmico, o hidrogênio permite localizar grandes concentrações de matéria mesmo quando elas não são visíveis em telescópios ópticos.

Segundo a colaboração CHIME, o sinal detectado corresponde a hidrogênio observado aproximadamente cinco bilhões de anos atrás, em uma época associada ao redshift z próximo de 1. Redshift, ou desvio para o vermelho, é a alteração na frequência da luz e das ondas de rádio causada pela expansão do Universo. Quanto maior essa alteração, mais distante no tempo está a origem do sinal.

Por que o achado interessa à energia escura

A energia escura é o nome dado ao componente ainda não explicado que está associado à aceleração da expansão do Universo. Ela não foi observada diretamente como uma substância comum. Sua presença é inferida pelos efeitos que produz na evolução das grandes estruturas cósmicas e na distância entre objetos muito afastados.

Para testar diferentes explicações, os cosmólogos precisam reconstruir a história da expansão em vários períodos. Se a matéria se agrupou de uma determinada maneira em uma época remota, o padrão registrado hoje pode ser comparado com previsões de diferentes modelos. O mapa de hidrogênio entra justamente nessa etapa.

Até agora, o CHIME precisava comparar seus registros com catálogos de galáxias obtidos por outros telescópios. Esses levantamentos são baseados na luz visível e costumam cobrir áreas específicas do céu, principalmente regiões onde houve formação de estrelas suficiente para tornar as galáxias detectáveis. A emissão do hidrogênio pode alcançar áreas mais amplas e revelar estruturas que não aparecem com a mesma facilidade em observações ópticas.

O sinal ocupava apenas uma pequena parte do Universo

A análise indicou que cerca de 2% do hidrogênio existente no Universo estava na forma atômica neutra durante a época observada. Esse percentual não representa toda a matéria cósmica nem mede a energia escura. Ele descreve a parcela do hidrogênio que permaneceu em um estado capaz de produzir o sinal analisado.

O desafio foi separar essa emissão muito fraca de várias fontes de interferência. O ruído veio de processos cósmicos, de transmissões e equipamentos terrestres e do próprio instrumento. Os cientistas repetiram verificações por mais de um ano para excluir a possibilidade de que o resultado fosse apenas um artefato da observação.

O estudo utilizou somente 94 dias de dados coletados em 2019. Mesmo assim, o CHIME já reúne mais de sete anos de observações desde que entrou em operação, em 2016. O conjunto maior pode permitir que a equipe examine períodos ainda mais antigos, chegando a cerca de três bilhões de anos depois do Big Bang.

O que muda para os próximos mapas do céu

O CHIME foi concebido para examinar diariamente todo o céu visível do hemisfério norte. O equipamento é uma colaboração entre a University of British Columbia, a McGill University, a University of Toronto e o Dominion Radio Astrophysical Observatory.

Em vez de girar como um telescópio óptico tradicional para acompanhar um único alvo, o observatório monitora grandes faixas do céu por meio de seus receptores de rádio. Isso favorece levantamentos amplos e contínuos. O método pode ajudar a reduzir a dependência de campanhas que exigem vários instrumentos e longos períodos de observação em regiões selecionadas.

Para a Amazônia, o resultado tem uma conexão principalmente científica. O sinal estudado não é um fenômeno restrito ao Canadá, mas parte da história do Universo que pode ser analisada por instituições de pesquisa em qualquer região com acesso a dados, formação em radioastronomia e infraestrutura computacional. No Brasil, essa agenda interessa a universidades e grupos que trabalham com cosmologia observacional, embora o CHIME esteja voltado ao céu do hemisfério norte.

Uma ferramenta, não uma resposta definitiva

A detecção não resolve o mistério da energia escura e também não confirma uma teoria específica sobre a expansão cósmica. O avanço está em demonstrar que o hidrogênio pode ser medido de forma independente para reconstruir a distribuição da matéria em uma época distante.

Os próximos estudos terão de repetir a análise em outros períodos, aperfeiçoar a remoção de interferências e comparar os resultados com observações de galáxias, supernovas e outras sondas cosmológicas. Quanto mais consistente for a concordância entre essas técnicas, mais rigorosos serão os testes dos modelos sobre a evolução do Universo.

O artigo completo, intitulado “Detection of the Cosmological 21 cm Signal in Autocorrelation at z ∼ 1 with the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment”, está disponível no registro do estudo no The Astrophysical Journal. A equipe pretende usar os dados acumulados pelo CHIME para avançar na reconstrução da história cósmica em períodos cada vez mais antigos.

Respostas rápidas

O CHIME encontrou a energia escura?

Não. O telescópio detectou hidrogênio neutro antigo. A distribuição desse gás pode ser usada para testar modelos sobre a expansão acelerada do Universo e, indiretamente, investigar a energia escura.

Por que o hidrogênio é útil para a cosmologia?

Porque ele é abundante e emite um sinal de rádio que pode indicar como a matéria estava distribuída no passado, inclusive em regiões difíceis de observar pela luz visível.

Com informações de CHIME Collaboration.

Mais Lidas da Semana

1Recife de coral, a cidade viva que tem até sistema de alarme2Ciência leva sete anos para virar política ambiental, e há atalhos3Maior rio de água preta do mundo, Rio Negro drena areia branca, recebe ácidos húmicos e mantém pH entre 3,8 e 4,94Dois insetos coletados em reserva do Amazonas eram desconhecidos e ganharam nome após análise de pesquisadores do Instituto Mamirauá5Dias da Terra mudaram milissegundos por décadas, e a gravidade entre núcleo e manto aparece como causa