Archive for category Cosmologia

Física: Teoria da Relatividade Geral foi confirmada para as grandes escalas cósmicas

A imagem acima mostra um mapa parcial da distribuição das galáxias na pesquisa cósmica SDSS (Sloan Digital Sky Survey), atingindo uma distância de até 7 bilhões de anos luz. A quantidade de aglomerados de galáxias que observamos hoje é uma assinatura de como a gravidade atuou ao longo do tempo cósmico e permite a testar se a relatividade geral atua sobre estas escalas. Crédito: M. Blanton, Sloan Digital Sky Survey

A imagem acima mostra um mapa parcial da distribuição das galáxias na pesquisa cósmica SDSS (Sloan Digital Sky Survey), atingindo uma distância de até 7 bilhões de anos luz. A quantidade de aglomerados de galáxias que observamos hoje é uma assinatura de como a gravidade atuou ao longo do tempo cósmico e permite a testar se a relatividade geral atua sobre estas escalas. Crédito: M. Blanton, Sloan Digital Sky Survey

Uma equipe de astrofísicos dos EUA e da Suíça descobriu que a teoria da relatividade geral de Einstein funciona consistentemente nas escalas tão grandes como aquelas que separam as galáxias, em estudo publicado na  revista Nature. Para realizar o estudo, os pesquisadores se basearam em uma amostra de 70.000 galáxias, tendo definido um novo parâmetro de quantificação.

Um grupo de cientistas do Observatório da Universidade de Princeton (E.U.A.) e do Instituto de Física Teórica da Universidade de Zurique (Suíça) testou a teoria da relatividade geral de Einstein e concluiu que a teoria efetivamente funciona em grandes escalas, entre 2 e 50 megaparsecs ≈ 6,5 a 150 milhões de anos-luz (1 parsec = 3,2616 anos luz) em um desvio para o vermelho de z~0,32.

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TED: Patricia Burchat esclarece sobre Matéria Escura e Energia Escura

Patricia Burchat

Patricia Burchat

O excelente site TED colocou legendas em Português em diversas palestras. Assim, nós aproveitamos para divulgar a excepcional aula da Patrícia Burchat sobre Energia Escura e Matéria Escura.

A física Patricia Burchat elucida dois ingredientes básicos de nosso universo: a matéria escura e a energia escura. Formando 96% do universo, elas não podem ser medidas diretamente, mas sua influência é imensa.

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Visão de campo ultra profundo do Hubble revela as primeiras galáxias do Universo

Imagem de campo ultra profundo capturada em agosto de 2009 pela nova câmera WFC3 do Hubble. (Credit: NASA, ESA, G. Illingworth (UCO/Lick Observatory and University of California, Santa Cruz), and the HUDF09 Team)

Imagem de campo ultra profundo capturada em agosto de 2009 pela nova câmera WFC3 do Hubble. (Credit: NASA, ESA, G. Illingworth (UCO/Lick Observatory and University of California, Santa Cruz), and the HUDF09 Team)

O telescópio espacial Hubble quebrou o limite de distância na busca das galáxias primordiais e descobriu uma população primitiva de galáxias jovens, ultra azuis e compactas, nunca antes observadas.

Olhando para o passado longínquo… o ‘túnel do tempo’

Quanto mais fundo o Hubble olha dentro do Cosmos, mais para trás no tempo ele vê, uma vez que a luz leva bilhões de anos para atravessar o Universo Observável. Esta característica transforma o Hubble em uma poderosa ‘máquina do tempo’ que permite aos astrônomos verem as galáxias como elas se apresentavam há 13 bilhões de anos, entre 600 e 800 milhões de anos após o Big Bang e nos permite atingir a visão do início da história do Universo.

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Novo Hubble revela a imagem mais profunda do Universo

Esta imagem de campo profundo foi capturada pela nova WFC3/IR câmera instalada no Hubble em agosto de 2009 durante uma exposição de 4 dias por 173.000 segundos. Os objetos mais tênues tem cerca de 1 bilionésimo do brilho que pode ser visto a olho-nu.

Esta imagem de campo profundo foi capturada pela nova WFC3/IR câmera instalada no Hubble em agosto de 2009 durante uma exposição de 4 dias por 173.000 segundos. Os objetos mais tênues têm cerca de 1 bilionésimo do brilho que pode ser visto a olho-nu. A luz das galáxias observadas levou em torno de 13 bilhões de anos para chegar até nós. Crédito: Hubble/ESA/NASA

Quando as galáxias se formaram? A para ajudar nesta questão é que o reformado Hubble Space Telescope capturou com a sua nova Wide Field Camera 3 a mais profunda imagem nas freqüências próximas do infravermelho da fatia do céu com o mesmo campo de visão que a imagem na luz visível de campo profundo de 2004: Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

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As estrelas primodiais alimentadas pela matéria escura conteriam os segredos do Universo?

Visão artística do Universo Primordial. Crédito: Adolf Schaller NASA-MSFC

Visão artística do Universo Primordial. Crédito: Adolf Schaller NASA-MSFC

As primeiras estrelas do Universo podem ter sido muito diferentes das estrelas que vemos na atualidade, até podem trazer pistas para compreender algumas das misteriosas características do Cosmos. Estas “estrelas obscuras”, teorizadas pela primeira vez em 2007, poderiam crescer e até tornar-se muito maiores que as estrelas modernas. Assim estas estrelas primordiais poderiam ter sido alimentadas por partículas de matéria escura que se aniquilariam em seu interior, no lugar da fusão nuclear. No início do Universo, as estrelas obscuras devem ter emitido luz visível como o Sol, mas atualmente sua luz estaria desviada de forma extrema para o vermelho (pelo efeito Doppler da velocidade da expansão do Universo), chegando até nós na faixa de freqüências do infravermelho. Desta forma, considerando este desvio, as estrelas primordiais seriam obscuras para nós, isto é, invisíveis para nós à primeira vista.

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Descobertas 22 das galáxias mais antigas do Universo

Esta é uma imagem composta em falso cor das galáxias encontradas em uma época antiga de cerca de 800 milhões de anos após o Big Bang. O painel acima à esquerda representa a galáxia confirmada em 787 milhões de anos de idade do Universo. Estas galáxias estão  no Campo Profundo do telescópio Subaru. Crédito: M. Ouchi et ao.

Esta é uma imagem composta em cor falsa das 22 galáxias encontradas em uma época antiga de cerca de 800 milhões de anos após o Big Bang. O painel acima à esquerda representa a galáxia confirmada em 787 milhões de anos de idade do Universo. Estas galáxias estão no Campo Profundo do telescópio Subaru. Crédito: M. Ouchi et al.

Um novo estudo encontrou 22 das primeiras galáxias que se formaram no Universo, confirmando a sua idade em cerca de 787 milhões de anos após o nascimento do Universo. Estas e outras galáxias da infância do Universo poderiam ajudar a trazer nova luz para a cosmologia, mostrando as condições que governaram o início do Universo.

Com os recentes avanços tecnológicos, os astrônomos tem sido capazes de observar mais da conhecida “era da re-ionização“, uma das visões mais antiga do Universo que os astrônomos podem observar via telescópios óticos.

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Física: Derivando a Flecha do Tempo

A Equação de Wheeler-DeWitt, a qual descreve o estado quântico do Universo como um todo, incluindo tanto os estados gravitacionais como os não gravitacionais.

A Equação de Wheeler-DeWitt, a qual descreve o estado quântico do Universo como um todo, incluindo tanto os estados gravitacionais como os não gravitacionais.

As leis da física não têm uma direção preferida para o tempo, a menos que levemos em conta os conceitos da ‘cosmologia quântica’.

A humanidade tem lutado há muito tempo para entender a natureza do tempo. No último século os físicos ficaram chocados ao descobrir que a flecha do tempo não pode ser derivada a partir das leis da física, uma vez que estas parecem ser perfeitamente simétricas. Para cada solução do tempo t, parece haver uma solução igualmente válida para -t (exceto em poucas situações que invocam a força fraca, cujo cenário a simetria é mais complexa, envolvendo outras entidades como carga, paridade e tempo).

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Experimento QUaD: os cosmologistas descobrem mais evidências para a Matéria Escura

Os pesquisadores do QUaD usaram o telescópio de 2,6 metros mostrado aqui para ver a temperatura e polarização do fundo de microondas cósmico, uma tênue relíquia brilhante do denso e quente universo jovem. (Crédito: Imagem cortesia de Nicolle Rager Fuller, NSF)

Os pesquisadores do QUaD usaram o telescópio de 2,6 metros mostrado aqui para ver a temperatura e polarização do fundo de microondas cósmico, uma tênue relíquia brilhante do denso e quente universo jovem. Crédito da imagem: Nicolle Rager Fuller, NSF

Um grupo de pesquisadores usando como base as medidas da radiação de fundo de microondas cósmico (uma tênue relíquia brilhante do denso e quente Universo jovem) diz que seus resultados proporcionam um apoio ao modelo cosmológico do Universo, uma previsão de que a matéria escura e a energia escura formam cerca de 95% de tudo o que existe, enquanto que a matéria convencional constitui apenas 5% do todo.

Conforme publicaram na revista The Astrophysical Journal, os pesquisadores deste projeto utilizaram o telescópio QUaD e publicaram mapas detalhados da radiação de fundo de microondas cósmico (CMB). Os cientistas centraram suas medidas nas variações de temperatura da CMB e a polarização para conhecer a distribuição de matéria nos primórdios do Universo.

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O observatório de raios-gama FERMI celebra um ano de atividades e confirma a teoria da Relatividade Geral de Einstein

A corrida do fótons: nesta ilustração vemos um fóton de alta energia (roxo) que carreta um milhão de vezes mais energia que o outro fóton (amarelo). Há teorias que sugerem que os fótons de alta-energia sofreriam atrasos em seu longo caminho até a Terra uma vez que estes teriam que interagir mais fortemente  com a estrutura do espaço-tempo. Mesmo assim os dados capturados pelo FERMI em dois fótons de uma explosão de raios-gama negaram esta teoria e os fótons chegaram a nós praticamente juntos. Crédito: NASA/Sonoma State University/Aurore Simonnet

A corrida do fótons: nesta ilustração vemos um fóton de alta energia (roxo) que carrega um milhão de vezes mais energia que o outro fóton (amarelo). Há teorias que sugerem que os fótons de alta-energia sofreriam atrasos em seu longo caminho até a Terra uma vez que estes teriam que interagir mais fortemente com a estrutura do espaço-tempo. Mesmo assim os dados capturados pelo FERMI em dois fótons da explosão de raios-gama GRB 090510 que durou 2,1 segundos negaram esta teoria e os fótons chegaram a nós praticamente juntos (apenas 0,9 segundos de diferença) depois de terem viajado por 7,3 bilhões de anos. Crédito: NASA/Sonoma State University/Aurore Simonnet

O FERMI celebra um ano de recordes!

Durante seu primeiro ano de operações, o Telescópio Espacial de Raios-Gama da NASA FERMI vasculhou o lado extremo do céu com resolução e sensibilidade sem precedentes. O FERMI capturou mais de 1.000 fontes discretas de raios-gama (a forma mais energética da radiação). A mais notável das conquistas do FERMI foi a realização da medição que forneceu evidências experimentais raras acerca da estrutura intrínseca do espaço e do tempo, ou melhor, o espaço-tempo unificado conforme estabelecem as teorias de Einstein.

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VLBA: medições precisas do desvio das ondas de rádio dos quasares ao passar perto do Sol confirmam a teoria da gravidade de Einstein

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Um objeto massivo encurva o espaço-tempo em sua volta. Assim, a luz e a radiação são desviadas... Mas, como medir este fenômeno com precisão?

Sabemos que a luz se curva ao passar próxima de um objeto massivo, mas, como medir isso com precisão?

A Teoria da Relatividade Geral descreve a força da gravidade em termos da geometria do espaço-tempo. Longe de uma fonte de gravidade, como uma estrela tal como o nosso Sol, o espaço é “plano” e os relógios funcionam em sua freqüência normal. Próximos a uma fonte massiva de gravidade, entretanto, os relógios funcionam mais lentamente e o espaço se curva. Medir a curvatura do espaço, no entanto, é uma experiência bastante difícil de se realizar.

Recentemente, os cientistas do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) usaram uma gigantesca rede continental de rádio telescópios para realizar uma medição extremamente precisa da curvatura do espaço causada pela gravidade do Sol. Esta pesquisa e a técnica desenvolvida poderão ser consideradas como uma contribuição fundamental para a evolução da física avançada.

“Medir a curvatura do espaço causada pela gravidade é um dos mais sensíveis caminhos para se entender como a Teoria da Relatividade Geral de Einstein se relaciona com a física quântica. A unificação da teoria da gravidade com a teoria quântica é um dos principais objetivos para a física do século XXI e estas medidas astronômicas são uma das chaves para entender o relacionamento entre ambas”, disse Sergei Kopeikin da Universidade de Missouri.

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