Uma equipe internacional liderada pela Universidade de Chiba, no Japão, usou o supercomputador Fugaku para investigar se a energia escura mudou ao longo da história do Universo. O trabalho, publicado em agosto na Physical Review D, sugere que uma versão dinâmica dessa energia pode explicar observações recentes melhor do que a hipótese de uma energia escura estritamente constante.
As simulações rodaram no Fugaku, máquina capaz de picos acima de 442 petaflops — mais de 400 quatrilhões de operações por segundo — e equipada com mais de 150 mil processadores. Com esse poder foi possível executar o maior conjunto de simulações cosmológicas já feito, com volumes por execução até oito vezes maiores que os de estudos anteriores.
Como fizeram os testes
Os pesquisadores, com times do Japão, Espanha e Estados Unidos, compararam três cenários para isolar o papel da energia escura:
- o modelo padrão ΛCDM;
- uma versão com energia escura dinâmica (DDE) sem ajustes adicionais;
- uma versão DDE calibrada com dados do DESI, incluindo um aumento de 10% na densidade de matéria.
A ideia era ver quanto a variação da energia escura, sozinha ou combinada com outras mudanças, afeta a formação das estruturas cósmicas — pense numa espécie de ajuste fino no “termostato” do Universo.
Principais resultados
Quando considerada isoladamente, a energia escura dinâmica provocou um efeito relativamente modesto na formação de estruturas. Mas ao incorporar os parâmetros derivados do DESI, os impactos foram bem maiores.
Com a calibragem do DESI, o universo simulado mostrou até 70% mais aglomerados de galáxias massivos nos primeiros bilhões de anos. Os autores atribuem esse aumento à maior densidade de matéria, que fortaleceu a gravidade local e acelerou a montagem das estruturas.
Além disso, o modelo ajustado indicou uma tendência maior à aglomeração em pequenas escalas, ou seja, uma distribuição de matéria mais densa do que a prevista pelo modelo padrão. As simulações também apontaram um deslocamento no pico das oscilações acústicas bariônicas (BAOs): o máximo das BAOs moveu-se cerca de 3,7% em direção a escalas menores, resultado que se alinhou de forma próxima com as medições do DESI.
Por que isso importa
Esses achados desafiam a visão tradicional de uma energia escura estritamente constante e oferecem uma base teórica para interpretar levantamentos observacionais futuros. Projetos como o Subaru Prime Focus Spectrograph e fases futuras do DESI foram citados pelos autores como capazes de fornecer medições mais precisas da distribuição de galáxias e da expansão cósmica — essenciais para testar as previsões das simulações.
O estudo foi coordenado pelo astrofísico Tomoaki Ishiyama, da Universidade de Chiba, e publicado em agosto na Physical Review D. Os autores também apontaram que avanços em capacidade computacional, como o projeto do FugakuNEXT, poderão ampliar essa investigação com simulações ainda mais detalhadas.
