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nov 22

Júlio Navarro fala sobre a Matéria Escura e sua influência no Universo

“A concordância entre a teoria e a observação é racional” (Júlio Navarro)

Júlio Navarro

Embora o Universo seja composto por galáxias e nós habitamos em uma delas, estamos apenas começando a ler sua história. Contudo, não é fácil reconstruir esse cenário, sobretudo quando a teoria parece revelar a existência de um novo componente invisível: a ‘matéria escura’.

Buscar o esclarecimento sobre os modelos teóricos existentes e tentar entender a sequência de eventos que originou a evolução galática é justamente o objetivo do astro-físico Júlio Navarro, da Universidade de Victoria (Canadá).

Recentemente Júlio Navarro falou no evento anual de astrofísica XX Canary Islands Winter School of Astrophysics:

– Qual o papel desempenhado pela matéria escura na formação hierárquica das galáxias?

A matéria escura exerce um papel fundamental. A matéria escura fria converteu-se no modelo prático para explicar a formação de todas as estruturas do Universo nas quais a gravidade atua como fator predominante. Pensa-se que a matéria comum bariônica (prótons, elétrons, nêutrons, etc) simplesmente cai nos poços gravitacionais criados pela matéria escura e ali se agrega e forma as galáxias que observamos.

Júlio Navarro na Universidade de Victoria (UVic). Em novembro de 2011 Júlio foi homenageado pela Royal Society of Canada, por causa de seus estudos sobre matéria escura.

– Sabemos como se distribui a matéria escura que forma os halos de nossa galáxia?

Temos boas indicações teóricas sobre como estaria distribuída a matéria escura no halo de nossa galáxia. Isso se deve a teoria da matéria escura fria que especifica completamente as condições iniciais do Universo depois do Big-Bang e que as leis que determinam sua evolução (basicamente a gravidade) são conhecidas. Tal implica que podemos mapear a distribuição de matéria escura no presente usando simulações computacionais em máquinas ultra-rápidas para resolver as difíceis, mas conhecidas, equações que determinam a formação e evolução dos halos de matéria escura.

– Quais são os efeitos que os processos de acreção e as correntes de maré exerceram na estrutura e formação do disco de nossa galáxia?

Pensamos que os processos de acreção têm afetado principalmente os componentes esferoidais de nossa galáxia (o bulbo e o halo) e, em menor grau, o disco galáctico. Algumas previsões teóricas propõem que o disco denso da Via Láctea também pode ter sido originado por processos de acreção. Isso pode ter afetado muitas estrelas conhecidas. Por exemplo, a estrela gigante vermelha “Arcturus“, uma das estrelas mais brilhantes do céu do hemisfério norte, pode ter sido atraída para as vizinhanças do sistema solar pela destruição de uma galáxia anã pelo campo de maré de nossa galáxia {1}.

Se este processo pode explicar a origem de uma das estrelas mais proeminentes do céu, por que não outras estrelas?

– Existe uma concordância entre os padrões de abundância das galáxias satélites com as estrelas que formam o halo da Via Láctea?

Não. Os padrões de abundância das galáxias satélites parecem diferir dos medidos para as estrelas do halo galáctico. Isso tem levado alguns autores a concluir que a acreção em galáxias satélites não é importante na formação do halo galáctico. Mas a comparação não é necessariamente significativa. A maioria das estrelas nas galáxias satélites estão concentradas em um só satélite, as Grandes Nuvens de Magalhães, por isso está claro em qual galáxia satélite devemos fazer uma comparação. Por outro lado, o que conhecemos dos padrões de abundância das estrelas do halo se limita apenas aos estudos dos objetos que pertencem ao halo e que estão passando perto do Sol. Isto pode resultar em um sério viés que dificulta a interpretação do contexto das observações.

– Há uma coerência entre as simulações computacionais do modelo de evolução galáctica e os dados observados?

Eu diria por agora que a concordância entre a teoria e a observação é racional. As previsões teóricas sobre a estrutura das galáxias não são triviais e requerem a apuração cuidadosa de vários efeitos físicos não lineares e complexos.

Embora tenhamos tido alguns progressos nesse campo nos últimos anos, há todavia muito trabalho à nossa frente. Minha conclusão preliminar, contudo, é que, em primeiro lugar, as galáxias que observamos são consistentes com os modelos teóricos. Aliás, apresso-me a acrescentar que este é um campo em que as observações comandam e a teoria apenas as interpreta.

Mais informações e fontes

IAC.ES: Entrevista com Júlio Navarro

Universidade de Victoria – Júlio Navarro: From cold dark matter halos to disk galaxies

ArXiv.org: 90 artigos com participação de Júlio F. Navarro

Inovação Tecnológica: Astrônomos descobrem parte da matéria perdida do Universo

Inovação Tecnológica: Simulação galáctica poderá resolver mistério da matéria escura

Nota

{1} The Extragalactic Origin of the Arcturus Group por Navarro, J. F.; Helmi, A.; Freeman, K. C. – para acessar o artigo original em adobe-pdf, clique aqui.

._._.

2 comentários

3 menções

  1. João Calil Daher

    Porque insistir tanto na tecla errada, fugindo da lógica, da razão, em considerar o Universo circunscrito ao limite de nosso poder observacional sendo obvio ser infinlito e portanto ilimitado; daí que é infantil pensar possamos equaciona-lo como função de nossas medidas como o fazemos na arquitetura.
    Estamos adultos e já é tempo de se pensar como tal: – a energia-materia é propriedade do espaço e isso é o Universo. Por que não pensar na interação gravitacional que está lá fora no restante do espaço infinito que a nossa sapiencia não considera? O montante gravitacional exterior a esse casulo material criado pelo fantasioso Big-Bang por mais que materia tenha tende a um limite pela conhecida razão inversa a distancia, sendo então evanescente. O homem prefere a fantasia, o sonho a razão. É da natureza humana. A ciencia se atrela a religião: antes Big-Bang, não sem seriedade, invetaram o Primo Motor?

    1. ROCA

      Caro João,
      Devemos tomar certo cuidado ao diferenciar o Universo Observável do Universo.

      O Universo Observável está contido dentro do Universo e restringe-se ao um pedaço (uma pequena fração) do Universo ao qual temos acesso. Trata-se de uma esfera que contém aquilo que conseguimos observar ou medir limitada pela velocidade da luz. Assim, o máximo que conseguimos enxergar por instrumentos é a radiação cósmica de fundo de microondas, a luz do Universo bebê, emitida 380.000 anos depois do Big Bang. Antes disso o Universo era opaco e os fótons não conseguiam fluir livremente pelo espaço.

      O Universo Observável depende do observador. Assim, o Universo Observável que vemos é distinto do que os habitantes da galáxia de Andrômeda (M31) vêem. Veja este esquema da Scientific American:
      http://eternosaprendizes.com/2008/12/23/estudo-independente-confirma-o-destino-do-universo-e-controlado-pela-energia-escura/i02-29-universe-observable/

      “O “Universo Observável” depende do ponto de vista do observador. A Terra está no centro de uma parte do Universo – aquele que podemos ver. Um ser de uma civilização extraterrestre vivendo em uma galáxia distante como a M87 iria ver uma parte distinta do Universo, a parte centrada nele. Em um Universo com idade estimada em 13,7 bilhões de anos nós só podemos ver até uma distância de 13,7 bilhões de anos-luz, ou seja, um subconjunto do Universo. Quanto mais longe vemos, mais voltamos no tempo. A luz leva 50 milhões de anos para chegar da galáxia M87 até nós e então vemos a situação da M87 há 50 milhões de anos atrás. O limite observável vai até quando o Universo tinha cerca de 380.000 anos de idade, quando o Universo tornou-se transparente e os fótons passaram a fluir.”

      Assim, jamais observaremos ‘Todo o Universo’, estamos confinados nesta esfera do Universo Visível por causa da limitação da velocidade da luz. Contudo, os cientistas estabelecem um princípio no qual que as leis da física que conhecemos funcionem em todo o Universo (não apenas aqui no ‘nosso’ Universo Observável), embora saibamos que jamais poderemos comprovar isto com nossos instrumentos.

      Além disso, devemos entender que o Universo é finito pois teve um início e o tecido do espaço-tempo foi criado há cerca de 13,73 +/- 0,12 bilhões de anos.

      O Universo, por outro lado, é ilimitado, não tem bordas ou fronteiras.

      Sugerimos as leituras:
      5 anos do WMAP revelaram três grandes segredos do Universo: os neutrinos primordiais, o fim da idade das trevas e a inflação cósmica

      Planck revela segredos do nascimento do Universo

      Estudo independente confirma: o destino do Universo é controlado pela Energia Escura

      Para mais detalhes, olhe os artigos na categoria COSMOLOGIA.

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