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mar 17

A matéria escura era menos influente no Universo primordial?

Observações do VLT sugerem que as galáxias distantes são dominadas pela matéria ordinária

https://cdn.eso.org/images/large/eso1709a.jpg

Comparação de galáxias com discos em rotação no Universo distante e local – Representação esquemática de galáxias com discos em rotação no Universo primordial (à direita) e atual (à esquerda). Observações feitas com o Very Large Telescope do ESO sugerem que tais galáxias massivas com discos que formam estrelas no Universo primordial eram menos influenciadas pela matéria escura (mostrada em vermelho), uma vez que esta se encontrava menos concentrada. Como resultado, as regiões mais exteriores das galáxias distantes giram mais lentamente do que as regiões comparáveis em galáxias do Universo local. As suas curvas de rotação, em vez de se apresentarem planas, decrescem com o aumento do raio. Créditos: ESO/L. Calçada

Novas observações indicam que galáxias massivas que estavam formando estrelas durante o pico da formação galáctica, há 10 bilhões de anos atrás, eram dominadas por matéria “bariônica”, ou seja, matéria normal. Este fato está em perfeito contraste com as galáxias atuais, onde os efeitos da misteriosa matéria escura parecem ser muito maiores. Este resultado surpreendente foi obtido com o auxílio do Very Large Telescope do ESO e sugere que a matéria escura tinha menos influência no Universo primordial do que tem atualmente. Este trabalho foi apresentado em 4 artigos científicos.

A matéria normal apresenta-se sob a forma de estrelas brilhantes, gás resplandecente e nuvens de poeira. No entanto, a matéria escura mais elusiva não emite, absorve ou reflete luz e por isso apenas pode ser observada através dos seus efeitos gravitacionais. A presença de matéria escura explica por que é que as regiões mais externas das galáxias espirais próximas giram mais rapidamente do que o que seria de esperar se apenas estivesse presente a matéria normal que observamos de forma direta [1].

Uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Reinhard Genzel do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre em Garching, na Alemanha, utilizou os instrumentos KMOS e SINFONI montados no Very Large Telescope do ESO, no Chile [2], para medir a rotação de seis galáxias massivas que estão formando estrelas no Universo distante, na época do pico da formação galáctica, há 10 bilhões de anos.

O que a equipe descobriu é intrigante: ao contrário das galáxias espirais encontradas no Universo atual, as regiões externas destas galáxias distantes parecem girar mais lentamente que as regiões mais próximas do núcleo — sugerindo que existe menos matéria escura presente do que o esperado [3].

https://cdn.eso.org/images/large/eso1709b.jpg

Curvas rotacionais de galáxias – Representação esquemática de galáxias com discos em rotação no Universo primordial e atual. Observações feitas com o Very Large Telescope do ESO sugerem que tais galáxias massivas com discos que formam estrelas no Universo primordial eram menos influenciadas pela matéria escura. Como resultado, as regiões mais exteriores das galáxias distantes (à direita) giram mais lentamente do que as regiões comparáveis em galáxias do Universo local (à esquerda). As suas curvas de rotação, em vez de se apresentarem planas, decrescem com o aumento do raio. Crédito: ESO

Reinhard Genzel, autor principal do artigo científico publicado na Nature, declarou:

Surpreendentemente, as velocidades de rotação não são constantes, mas diminuem com a distância ao centro das galáxias. Existem muito provavelmente duas causas para isso. A primeira é que estas galáxias massivas primordiais são fortemente dominadas por matéria normal, com a matéria escura desempenhando um papel muito menos preponderante do que no Universo local. A segunda é que estes discos primordiais são muito mais turbulentos do que agaláxias espirais que observamos na nossa vizinhança cósmica.

Ambos estes efeitos parecem se tornar mais marcantes à medida que os astrônomos observam cada vez mais longe no passado, em direção ao Universo primordial. Isso sugere que três a quatro bilhões de anos após o Big Bang, o gás nas galáxias já se encontrava eficientemente condensado em discos planos em rotação, enquanto os halos de matéria escura que os rodeavam eram muito maiores e mais dispersos. Aparentemente foram necessários bilhões de anos para que a matéria escura também se condensasse, razão pela qual o seu efeito dominante é observado apenas atualmente.

Esta explicação é consistente com as observações, que mostram que as galáxias primordiais eram muito mais ricas em gás e muito mais compactas do que as galáxias atuais.

As seis galáxias mapeadas neste estudo fazem parte de uma amostra muito maior composta por uma centena de discos longínquos que estão formando estrelas, observados pelos instrumentos KMOS e SINFONI, montados no VLT (Very Large Telescope) do ESO no Observatório do Paranal, no Chile. Além das medições das galáxias individuais descritas acima, foi também criada uma curva rotacional média combinando os sinais mais fracos das outras galáxias. Esta curva composta mostra igualmente a mesma tendência de diminuição da velocidade quando nos afastamos dos centros das galáxias. Adicionalmente, dois outros estudos de 240 discos formando estrelas apoiam igualmente estes resultados.

Modelos detalhados mostram que, enquanto a matéria normal representa em média cerca de metade da massa total de todas as galáxias, para desvios para o vermelho elevados esta matéria domina completamente a dinâmica das galáxias.

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Strongly baryon dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago”, assinado por R. Genzel et al., foi publicado na Nature.

Notas

[1] O disco de uma galáxia espiral gira com um período de centenas de milhões de anos. Os núcleos destas galáxias têm enormes concentrações de estrelas, mas a densidade de matéria luminosa diminui na direção da sua periferia. Se a massa da galáxia consistisse inteiramente de matéria normal, então as regiões externas menos densas deveriam girar mais lentamente do que as regiões centrais mais densas. No entanto, observações de galáxias espirais próximas mostram que as suas regiões internas e externas rodam aproximadamente à mesma velocidade. Estas “curvas de rotação planas” indicam que estes objetos devem conter enormes quantidades de matéria não luminosa situada num halo que rodeia o disco galáctico.

[2] Os dados analisados foram obtidos pelos espectrógrafos de campo integral KMOS e SINFONI, montados no Very Large Telescope do ESO, em Monte Paranal, Chile, nos programas de rastreamento KMOS3D e SINS/zC-SINF. Trata-se da primeira vez em que é efetuado um estudo bastante exaustivo da dinâmica de um grande número de galáxias com desvios para o vermelho situados no intervalo compreendido entre z~0,6 e z~2,6, o que corresponde a 5 bilhões de anos de tempo cósmico.

[3] Atenção: os novos resultados não colocam em questão a necessidade da presença da matéria escura como um componente fundamental no Universo ou mesmo qual a quantidade total da matéria escura em relação a matéria convencional. O que o estudo sugere é que a matéria escura estava distribuída de forma diferente em volta dos discos galácticos no tempos primordiais ao compararmos com a situação medida nos últimos tempos e na era atual das galáxias.

Fontes

ESO: eso1709 — Dark Matter Less Influential in Galaxies in Early Universe. VLT observations of distant galaxies suggest they were dominated by normal matter

Nature: Strongly baryon dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago

._._.

eso1709a – Strongly baryon-dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago

17 comentários

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  1. Patrezzi Luiz Pinto

    ROCA, já disse minha opinião sobre o que acho da matéria escura com base em estudos científicos.
    Goataria de lhe fazer uma sugestão!Publique no site sobre estudos que vão contra modelos definidos que temos, sei sua opinião quanto à matéria escura, mas não despreze os estudos que vão contra sua opinião e contra modelos que são usados atualmente, pois a qualquer hora poderão ser substituídos.
    Isso agregará muito para este site, visto que é como uma base de dados sobre excelentes estudos!
    Obrigado.

  2. Alberto Carvalhal Campos

    Eu já li tudo isto a muito tempo. Não consegui soluções para os mistérios do universo. Estou tentando entender a minha maneira, pois não existe outra. Li uma teoria: bigbangneverhappened.org achei muito interessante, mas com alguns itens que não concordava, como não concordo com o big bang. Esta teoria não explica nada. Gera muitos mistérios indecifráveis. Acho que o caminho certo seria sem o big bang, com alguns aperfeiçoamentos chegaremos lá. O big bang não aceita aperfeiçoamentos.

    1. ROCA

      Parece que você está na contra-mão, no caminho errado. Leia Big Bang – Simon Singh e também Origens do Neil DeGrasse Tyson.

      Big Bang – Simom Singh
      Origens – Neil DeGrasse Tyson

      Outra excelente leitura é “Criação Imperfeita” do Marcelo Gleiser

      \o/

    2. Alberto Carvalhal Campos

      Ler o big bang. Eu já cansei de ler e só vejo bla bla bla. Não explica nada. Dá soluções absurdas, etc. Como toda a matéria do universo caberia num espaço ínfimo? O universo é gigantesco. Como o espaço e o tempo foram criados no big bang? Qualquer matéria, por menor que seja ocupa um espaço e por menor que seja é um espaço. Nada pode existir sem espaço. O espaço sempre existiu, não foi criado pelo bg bang. É uma loucura. Prefiro acreditar que não aconteceu o big bang. É mais fácil, mais lógico e explica tudo.

    3. ROCA

      Realmente, nosso diálogo está se tornando muito difícil. Se você não quer aprender a decisão é somente sua. Você pode acreditar no que desejar, é um problema pessoal. A natureza não se importa com o que você acredita. Ela vai funcionando sem fazer o que ‘você acredita’…

      Ainda assim, em um último esforço de minha parte recomendo as duas leituras abaixo:

      http://eternosaprendizes.com/2014/08/18/big-bang-nao-grande-explosao-nao-o-universo-comecou-com-um-grande-silencio/

      http://eternosaprendizes.com/2014/07/24/a-energia-escura-ainda-e-o-maior-enigma-cosmologico-de-todos-os-tempos/

      \o/

  3. Alberto Carvalhal Campos

    Veja o que foi publicado em 15/03/2017: “Matéria escura menos influente nas galáxias no universo primordial”. Eu percebo que estou no caminho certo: com este artigo eu respondo vários mistérios do universo. Como por exemplo: Que a energia escura é a gravidade do centro do universo, Que não aconteceu o big bang, Que ele não se expande, Que ele é semelhante a uma galáxia (as galáxias são feitas de estrelas e o universo de galáxias), Que não existe a energia escura, etc. Temos que para isso, eliminar o big bang e adotar o não big bang.

    1. ROCA

      Você não leu o artigo na íntegra!

      Leia até o fim, até a última linha…

      Nota número 3

      [3] Atenção: os novos resultados não colocam em questão a necessidade da presença da matéria escura como um componente fundamental no Universo ou mesmo qual a quantidade total da matéria escura em relação a matéria convencional. O que o estudo sugere é que a matéria escura estava distribuída de forma diferente em volta dos discos galácticos no tempos primordiais ao compararmos com a situação medida nos últimos tempos e na era atual das galáxias.

  4. Alberto Carvalhal Campos

    Interessante você dizer que o universo não tem centro, Lí um artigo em 2010, (((12 ou14))), dizendo: Astronomos brasileiros dizem que o universo gira como um carrocel, desde o big bang. Se gira tem um eixo e se tem um eixo tem um centro. Eu achei muito lógico, pois no universo clássico, tudo gira, tudo se atrai, se choca e se fundi. O universo não seria a exceção. Depois este artigo foi retirado, talvez por prova em contrário, falta de provas ou vandalismo. Não sei,. mas continuei acredltando nisto. A explicação padrão não me convencia mais.. É por este motivo que falo no centro do universo e na sua periferia. Existe mais provas deste centro do universo e da periferia, conforme apresento agora: Veja o vídeo “Um tour por todas as galáxias que conhecemos” e veja tambem: The known Universe by AMNH.
    Tem muito mais comprovações, como:
    Distribuição de galáxias medidas pelo 2df galaxy redshiffht pesquisa, cobrindo 6 bilhões de anos luz. Observem aí a semelhança entre uma galáxia e o universo.
    Existem muitas provas disto.

    1. ROCA

      Você está confundindo Universo Observável (cujo centro está centrado no observador, como você e eu), com o Universo em si. O Universo Observável é um subconjunto do Universo, a parte em que conseguimos medir/observar. Você devia ler mais sobre o assunto. Estude.

      Pode começar aqui, clicando nessa tag e lendo os artigos:

      http://eternosaprendizes.com/tag/universo-observavel/

      O Universo Observável – conceito
      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 13,8 bilhões de anos nós só podemos ver até uma distância de 13,8 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. 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 livremente. Este fótons compõem a radiação de microondas de fundo (CMB).

      http://eternosaprendizes.com/2008/12/23/estudo-independente-confirma-o-destino-do-universo-e-controlado-pela-energia-escura/#jp-carousel-857

      \o/

  5. Patrezzi Luiz Pinto

    Esta última resposta foi certa, com o nome dos artigos e os links num site brasileiro.

  6. Patrezzi Luiz Pinto

    Está dando erro para publicar minhas respostas corretamente.

    Concordo sobre a ciência não ser feita de crenças. Creio com base nos estudos que li e no que a ciência tem apresentado sem clareza da existência da matéria escura.

    O estudo que li foi este:

    “First test of Verlinde’s theory of Emergent Gravity using Weak Gravitational Lensing measurements”

    http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=teoria-gravidade-rival-einstein-mata-materia-escura&id=020130161223#.WM5n9Ka5eSE

    Pode ler este também:

    “The Angular Power Spectrum of the Diffuse Gamma-ray Emission as Measured by the Fermi Large Area Telescope and Constraints on its Dark Matter Interpretation”

    (http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=telescopio-espacial-nao-encontra-materia-escura&id=010130161230#.WM5mzqa5eSE)

    Acho que a matéria escura está perdendo créditos em ser a melhor explicação para diversos fenômenos, pois são diversos estudos que mostram a sua não existência.

  7. Patrezzi Luiz Pinto

    Deu erro ao enviar minha resposta.

    O estudo que li foi este:
    >First test of Verlinde’s theory of Emergent Gravity using Weak Gravitational Lensing measurementsThe Angular Power Spectrum of the Diffuse Gamma-ray Emission as Measured by the Fermi Large Area Telescope and Constraints on its Dark Matter Interpretation<
    (http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=telescopio-espacial-nao-encontra-materia-escura&id=010130161230#.WM5mzqa5eSE)

  8. Patrezzi Luiz Pinto

    Concordo sobre a ciência não ser feita de crenças. Creio com base nos estudos que li e no que a ciência tem apresentado sem clareza da existência da matéria escura.

    O estudo que li foi este:
    >First test of Verlinde’s theory of Emergent Gravity using Weak Gravitational Lensing measurementsThe Angular Power Spectrum of the Diffuse Gamma-ray Emission as Measured by the Fermi Large Area Telescope and Constraints on its Dark Matter Interpretation<
    (http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=telescopio-espacial-nao-encontra-materia-escura&id=010130161230#.WM5mzqa5eSE)

    Acho que a matéria escura está perdendo créditos em ser a melhor explicação para diversos fenômenos, pois são diversos estudos que mostram a sua não existência.

  9. Patrezzi Luiz Pinto

    Eu não creio em matéria escura. Recentemente, um grupo de cientistas validou vários cálculos (para diversas coisas e leis das quais não me lembro) sem acrescentar a matéria escura.
    Particularmente (minha opinião), acho que grande parte do universo é apenas um vazio, sem matérias que não podemos ver, medir ou quantificar direta e indiretamente.
    A gravidade realmente está presente em tudo, porém não compreedemos diversas influências dela sobre a matéria, pois diversas variáveis que não identificamos podem estar a influenciando.

    1. ROCA

      Não é por aí, Patrezzi. A ciência não é feira de ‘crenças’, mas de fatos, medições, comprovações, confrontações, testes de hipóteses e teorias.

      Qual é o artigo que você leu? Coloque aqui o link para nós conhecermos.

      Quanto a presença da matéria escura, essa é a melhor explicação existente para os diversos fenômenos gravitacionais que observamos através de (por exemplo): lentes gravitacionais, curva rotacional de galáxias, porque as galáxias se mantêm coesas quando sabemos que a matéria convencional não é suficiente para tal.

      Leia/veja os vídeos:

      TED: Patricia Burchat esclarece sobre Matéria Escura e Energia Escura
      http://eternosaprendizes.com/2010/01/23/ted-patricia-burchat-esclarece-sobre-materia-escura-e-energia-escura/

      UGC 12591: a galáxia de rotação mais rápida conhecida
      http://eternosaprendizes.com/2017/03/12/ugc-12591-a-galaxia-de-rotacao-mais-rapida-conhecida/

      ESO: a matéria escura pode ser mais uniforme do que se esperava
      http://eternosaprendizes.com/2016/12/10/eso-a-materia-escura-pode-ser-mais-uniforme-do-que-se-esperava/

      TED: Laura Bradis explica sobre Matéria Escura
      http://eternosaprendizes.com/2016/12/04/ted-laura-bradis-explica-sobre-materia-escura/

      Aglomerados de galáxias revelam novas perspectivas sobre o comportamento e influência da Matéria Escura na Cosmologia
      http://eternosaprendizes.com/2016/01/28/aglomerados-de-galaxias-revelam-novas-perspectivas-sobre-o-comportamento-e-influencia-da-materia-escura-na-cosmologia/

      Há dezenas de artigos nessa tag:
      http://eternosaprendizes.com/category/materia-escura/

      E coloque suas dúvidas aqui para debatermos.

      \o/

  10. Alberto Carvalhal Campos

    Isto prova que a matéria escura é a gravidade do centro do universo, como o buraco negro é o centro gravitacional de uma galáxia, o sol é o centro gravitacional do nosso sistema solar e o boson de higgs é a gravidade quântica. A gravidade está presente em todas as etapas do universo.

    1. ROCA

      Sim e Não. Vamos lá:

      O Universo não tem centro.

      A matéria escura não é a gravidade em si, no entanto, a matéria escura (a qual representa cerca de 80% da massa total do Universo Observável) afeta as galáxias gravitacionalmente, é isso o que se constata.

      O buraco negro central supermassivo habita, provavelmente, o centro das galáxias, em geral, mas não é ‘o centro’ das galáxias. Ele pode estar deslocado… A galáxia pode ter sofrido colisão com outra(s)… O buraco negro central pode ter sofrido fusão com outro(s), ou estar em ‘processo de fusão’ a acontecer.

      Quando ao Sol, é mais ou menos isso, pois ele responde por 99% da massa do Sistema Solar, então o nosso Sol está praticamente no centro de massa do Sistema Solar. Contudo, o Sol sofre empurrões/puxões principalmente de Júpiter que tem 66% da massa de todos os planetas somados.

      Sim, a gravidade está presente desde que a matéria (convencional e escura) se formou nos primórdios do Universo.

      \o/

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