Archive for category Energia escura
Energia Escura: Por que as supernovas Ia são confiáveis como velas padrão?
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Supernovas on 05/07/2010
A figura demonstra a estrutura de uma supernova tipo Ia a partir de diversas observações. As cinzas das fagulhas iniciais aparecem em amarelo. Dependendo da linha de visão sob a qual a supernova é observada, diferentes características espectrais se manifestam. Por um lado a supernova mostra um desvio para o azul depois de algum tempo. No lado oposto a supernova exibe um "alto gradiente de velocidades" e seu espectro apresenta um desvio para o vermelho. Crédito: IPMU/Universidade de Tókio.
Entender a energia escura é um dos maiores objetivos da física moderna. Mas, o conhecimento de suas implicações na expansão acelerada do Universo depende da precisão das medidas cósmicas. Nós podemos tentar entender esta aceleração através do estudo do comportamento das supernovas tipo Ia, que atualmente são usadas como “velas padrão”. Assim, a distância entre nós e uma galáxia distante pode ser aferida quando lá ocorre uma supernova Ia, uma vez que a magnitude visual deste fenômeno depende da distância. Entretanto, quão precisas são estas “velas padrão”? Novos estudos confirmam a utilidade destas explosões estelares e tentam explicar porque algumas supernovas podem ser diferentes de outras.
SN 2007if: a Super-Supernova Ia intriga os astro-físicos e pode impactar a Cosmologia
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Supernovas on 17/03/2010
Os cosmologistas usam as supernovas tipo Ia, como esta visível no canto inferior esquerdo desta galáxia, para explorar passado e o futuro da expansão do Universo e entender melhor a natureza da energia escura. Crédito: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA
Uma colaboração multinacional liderada pela Universidade de Yale mediu, pela primeira vez, a massa de uma supernova tipo Ia originada em um objeto estelar que ultrapassa o limite superior de massa de Chandrasekhar. Esta descoberta possivelmente poderá refletir no modo como os cosmologistas medem a expansão do Universo.
Os cosmologistas têm usado o padrão intrínseco energético das supernovas Tipo Ia – violentas explosões de núcleos de anãs brancas – como uma espécie de régua cósmica para medir a distância da Terra a galáxia onde ocorreu a supernova e assim compreender melhor o passado e o futuro da expansão do Universo, explorando a natureza da energia escura. Até recentemente, pensava-se que as anãs brancas não poderiam exceder o limite de Chandrasekhar, uma massa crítica equivalente a cerca de 1,4 vezes a massa do Sol, que se ultrapassado provoca a detonação da estrela como uma supernova. Este limite uniforme tem sido uma das ferramentas-chave na medição da distância das supernovas e conseqüentemente das suas galáxias.
Física: Teoria da Relatividade Geral foi confirmada para as grandes escalas cósmicas
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Física, Matéria Escura on 14/03/2010
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.
TED: Patricia Burchat esclarece sobre Matéria Escura e Energia Escura
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Matéria Escura on 23/01/2010
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.
BOSS: nova pesquisa cósmica vai nos revelar a assinatura da Energia Escura e os segredos da estrutura do Universo
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura on 15/10/2009
Paul Gilster em Centauri Dreams, comenta aqui sobre a inovadora pesquisa SDSS III, o projeto BOSS e as implicações que virão para a cosmologia e o desenvolvimento de novos mecanismos da física de propulsão:
Um dos primeiros espectros capturados pela pesquisa Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). O painel superior mostra o quasar azul analisado, realçado na imagem do céu, que indica a presença de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia ativa distante. Na parte inferior está desenhado o espectro do objeto medido pela BOSS que permite aos astrônomos medir o grau do “desvio para o vermelho”, ou seja, a distância do quasar até nós. A pesquisa BOSS almeja coletar milhões de espectros como esse e usar seus resultados para calcular as distâncias e mapear a geometria do Universo. Crédito: D. Hogg, V. Bhardwaj, e N. Ross.
Pode ser até estranho pensar que poderia haver uma conexão entre a estrutura universal de larga escala e o que poderemos desenvolver em termos de propulsão para viagens ao espaço profundo em velocidades relativísticas. Mas, entender como se comportam as propriedades de grandes escalas do cosmos pode nos oferecer pistas valiosas sobre o que será possível construir e o que estará fora do nosso alcance. Se entendermos como a gravidade funciona nas macro-escalas cósmicas então as características sobre a “energia escura” podem ser interessantes. Assim, deparamos com esta entidade misteriosa denominada “energia escura” que atua fazendo o Universo não só se expandir como também acelerando sua expansão e se opõe de alguma forma a força da gravidade, a qual, em tese, deveria estar desacelerando o processo de expansão universal.
Hubble encontra evidências da matéria escura nas galáxias anãs do aglomerado Perseus
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Astrofotografia, Cosmologia, Energia escura, Galáxias, Matéria Escura, Telescópios on 09/06/2009
Aglomerado galáctico de Perseus. Crédito: NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)
O telescópio espacial Hubble descobriu uma forte linha de evidências que as galáxias estão de fato imersas em halos de matéria escura. Observando o aglomerado galáctico de Perseus, o Hubble fotografou um grande número de pequenas galáxias que permaneceram intactas enquanto que as galáxias maiores ao seu redor foram distorcidas e reformatadas pelas forças gravitacionais em interação com outras galáxias. “Fomos surpreendidos ao encontrar tantas galáxias anãs no núcleo desse aglomerado galáctico com formato tão suave e redondo que mostra-nos a eviência da falta de qualquer perturbação sofrida”, disse o astrônomo Christopher Conselice da Universidade de Nottingham, UK, líder do time que trabalhou nessas observações. “Essas galáxias anãs são galáxias muito antigas que pertencem a esse aglomerado há bastante tempo. Então, se alguma força tivesse que deformá-las, tal já teria acontecido até hoje. Essas mini-galáxias devem ser fortemente dominadas pela matéria escura“.
O dia em que o Universo foi paralizado: novo modelo cosmológico para a energia escura
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Matéria Escura, Supernovas on 13/05/2009
O destino final do Universo depende da exata natureza da energia escura. Dependendo de suas propriedades, Se a densidade de energia escura for constante, a expansão continuará a acelerar para sempre resultando no 'Big Freeze'. Se aumentar, a aceleração da expansão pode ser tão rápida que as galáxias, estrelas, planetas e mesmo os átomos sejam completamente desintegrados, o chamado 'Big Rip'. Finalmente, se a densidade de energia escura diminuir com o tempo, o universo pode colapsar, o chamado 'Big Crunch'. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss / Portal do Astrônomo
Imagine um momento em que o Universo inteiro esteve paralisado. De acordo como o novo modelo para a energia escura, isso é essencialmente o que aconteceu há cerca de 11,5 bilhões de anos, quando o Universo tinha ¼ do tamanho atual.
O novo modelo publicado em 06 de maio de 2009 no jornal Physical Review D, foi desenvolvido pelo pesquisador associado Sourish Dutta e o professor de física Robert Scherrer na Universidade de Vanderbilt, os quais trabalharam junto com o Professor de física Stephen Hsu e o estudante David Reeb da Universidade do Oregon.
A taxa de expansão do Universo foi recalculada com o dobro da precisão
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Supernovas on 11/05/2009
A Constante de Hubble foi reestimada com precisão acima de 95%
Explorando a capacidade poderosa do telescópio espacial Hubble o time aparou as arestas da ‘escala cósmica de distâncias’ envolvendo as incertezas no comportamento das estrelas variáveis cefeidas.
Essa é uma imagem da galáxia espiral NGC 3021. Essa foi uma das diversas galáxias que sofreram explosões de supernovas tipo 1a observadas recentemente pelos astrônomos. A observação dessas supernovas ajuda a medir a taxa de expansão do Universo, a constante de Hubble. Além disso, o telescópio Hubble ajudou a apurar com maior precisão o comportamento das estrelas variáveis cefeidas nesta galáxia, destacadas em círculos verdes nos quatro quadros. As estrelas variáveis cefeidas pulsam em uma freqüência que é associada matematicamente ao seu brilho intrínseco. Tal fenômeno faz delas a ‘vela padrão’ ideal para a medição das distâncias intergalácticas. As Cefeidas são usadas para calibrar também outro ‘marco de milha’ que pode ser usado nas galáxias mais distantes, as supernovas tipo 1a. Crédito: NASA, ESA e A. Riess (STScI/JHU)
O que quer seja a energia escura, explicações para tal são postas a prova se seguirmos as observações do Hubble que refinou a taxa de expansão do Universo a uma taxa com nível de incerteza inferior a 5%. O novo valor da taxa de expansão do Universo, conhecido como constante de Hubble (H0, em homenagem a Edwin Powell Hubble, o astrônomo que primeiro mediu o comportamento do Universo há quase um século), vale 74,2 km/segundo/megaparsec (margem de erro ≈3,6). Os resultados coincidem com uma medida anterior de 72 ± 8 km/s/megaparsec, mas dessa vez a precisão é o dobro da anterior.
A medida do Hubble, conduzida pelo time da pesquisa SHOES (Supernova H0 for the Equation of State) liderado por Adam Riess do Space Telescope Science Institute e da Universidade Johns Hopkins, usou diversos refinamentos para fortalecer a construção da ‘escala básica de distâncias’ ou ‘régua cósmica’, com comprimento de 1 bilhão de anos-luz que os astrônomos utilizam para determinar a taxa de expansão universal.
As observações via Hubble das estrelas pulsantes, denominadas de ‘variáveis cefeidas‘, usando um ‘marco de milha’ próximo, a galáxia NGC 4528, e nas galáxias que tiveram recentemente explosões de supernovas tipo 1ª, ligaram esses indicadores de distância. O uso do Hubble para balizar esses marcos na ‘escada cósmica de distâncias’ minimizou os erros sistemáticos das observações anteriores de diferentes telescópios.
A pesquisa galáctica 6dFGS monta um novo mapa cósmico e revela estruturas e vazios colossais
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Galáxias, Matéria Escura, Telescópios on 06/04/2009
A maior pesquisa galáctica já realizada até hoje, denominada 6dFGS (Six Degree Field Galaxy Survey), observou concentrações gigantes de matéria e enormes vazios cósmicos. Um desses vazios é tão grande que há uma indefinição sobre as suas origens.
Galeria de fotos do Projeto 6dFGS
O projeto 6dFGS mapeou o equivalente a 41% de todo o céu, mais de 80% do céu visível a partir do hemisfério sul, medindo as posições e distâncias de 110.000 galáxias distantes até 2 bilhões de anos-luz da Terra (equivalente ao desvio para o vermelho z=0,15), que irá revelar não apenas a localização das galáxias mas também para onde elas estão se deslocando, quais são suas velocidades relativas e o que está causando seu movimento.
SDSS
Nenhuma pesquisa anterior tinha coberto tamanha fatia do céu. A famosa pesquisa SDSS (Sloan Digital Sky Survey – veja uma imagem do mapa gerado pela SDSS clicando no ícone à esquerda), baseada no céu do hemisfério norte, realizou uma varredura cósmica notável mas restringiu-se a uma região com apenas 23% do céu.
O encerramento do censo cósmico 6dFGS foi anunciado em 3 de abril pelo time liderado pelo Dr. Heath Jones do Anglo-Australian Observatory em Epping, Austrália.
O projeto 6dFGS usou o telescópio de 1,2 metros UK Schmidt na Austrália, que é operado pelo Siding Spring Observatory em New South Wales, Austrália, e a varredura se restringiu aos céus visíveis no hemisfério sul .
Novo modelo cosmológico tenta dar novas pistas sobre o Big-Bang e o Universo inflacionário
Posted by ROCA in -►Astronomia e Espaço, Cosmologia, Energia escura, Matéria Escura on 27/12/2008
A comunidade científica em geral pensa que todo e qualquer traço do que havia antes do Big-Bang foi apagado, ou seja, não pode ser medido, detectado ou observado. Agora, um grupo de astrofísicos acredita que interpretando vestígios dos estágios iniciais do Universo poderão trazer-nos algumas pistas sobre isso. Marc Kamionkowski, do Caltech (California University of Technology), EUA, declarou que “Não é mais uma completa loucura perguntar-se ‘o que aconteceu antes do Big-Bang‘”. Kamionkowski liderou um time que propôs um modelo matemático explicando uma anomalia na teoria da distribuição uniforme da radiação e matéria. Esse estudo foi detalhado no jornal cientifico Physical Review D.
O Universo Inflacionário – Crédito: WMAP Science Team, NASA. O Universo tem se expandido gradualmente. Entretanto, sua expansão inicial foi extraordinariamente tão rápida quanto o seu crescimento desde as flutuações em escala quântica em um trilionésimo de um segundo. De fato, esse cenário cosmológico, denominado Inflação, tem sido esmiuçado, evidenciado e quantificado pela análise de 5 anos dos dados do observatório espacial WMAP. Os equipamentos do WMAP detectaram a radiação de microondas cósmica de fundo (Cosmic Microwave Background – CMB) – o brilho residual do Universo primordial. O extraordinário sucesso WMAP na exploração do primeiro trilionésimo de segundo, favorecendo os cenários da teoria inflacionária se apóia na sua habilidade de realizar medidas precisas e inéditas das propriedades da radiação de microondas de fundo. As sutis propriedades são destiladas das condições do Universo primordial relacionadas aos seus primeiros momentos de existência. O diagrama esquemático acima retrata os 13,7 bilhões de anos (além do trillionésimo de um segundo) da história do Universo desde a escala quântica inicial até a escala da formação das estrelas, galáxias e planetas.
A Expansão Exponencial do Universo
Os investigadores analisaram o fenômeno chamado inflação, inicialmente proposto em 1980 por Alan Güth, que infere que o espaço expandiu-se exponencialmente nos instantes seguintes ao Big-Bang.
Adrienne Erickcek, do time da Caltech, explicou que o problema da tese da inflação, entretanto, é que o Universo não é tão uniforme quanto à forma simplificada que a teoria original preconiza – há assimetria.
Até recentemente as medidas da radiação cósmica de fundo (CMB – uma forma de radiação eletromagnética que permeou o Universo cerca de 400.000 anos depois do Big-Bang) estavam consistentes com a tese da inflação cósmica – as flutuações minúsculas na CMB pareciam, na média, estarem espalhadas por todas as direções.
Há alguns anos um grupo de pesquisadores que incluía Krzysztof Gorski do Jet Propulsion Laboratory da NASA (JPL), Pasadena, Califórnia, emiuçou dados do observatório espacial WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Os cientistas perceberam que a amplitude das flutuações na CMB não é a mesma em todas as direções como a tese inflacionária sustenta.
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