19 de outubro de 2010

Lado escuro do Universo é posto em dúvida por astrônomos

As fontes de rádio usadas para medir o efeito de suavização dos dados do telescópio WMAP estão assinalados no mapa da radiação cósmica de fundo (círculos abertos). [Imagem: NASA/WMAP/Durham University]
Astrônomos da Universidade de Durham, no Reino Unido, afirmaram que todo o conhecimento atual sobre a composição do Universo pode estar errado. Utane Sawangwit e Tom Shanks estudaram os resultados das observações do telescópio espacial WMAP e afirmam que os erros em seus dados parecem ser muito maiores do que se acreditava anteriormente.

Lado escuro do Universo

A sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) foi lançada em 2001 para medir a radiação cósmica de fundo (CMB: Cosmic Microwave Background), o calor residual do Big Bang que preenche o Universo e aparece ao longo de todo o céu. Há poucas semanas a sonda terminou o mapeamento do Universo primitivo, embora ainda sejam necessários meses para que esses dados sejam totalmente processados. Acredita-se que a dimensão angular das ondulações verificadas na CMB esteja ligada à composição do Universo. As observações do WMAP mostram que as ondulações têm aproximadamente duas vezes o tamanho da Lua cheia, ou cerca de um grau de diâmetro. Com estes resultados, os cientistas concluíram que o cosmos é composto de 4% de matéria "normal", 22% de matéria escura ou matéria invisível e 74% de energia escura. O debate sobre a exata natureza desse "lado negro" do Universo - a matéria escura e a energia escura - continua intenso até hoje.

Radiação cósmica de fundo


Sawangwit e Shanks usaram objetos astronômicos que aparecem como pontos não identificados nos radiotelescópios para testar a forma como o telescópio WMAP "suaviza" os dados para formar seus mapas. Eles descobriram que essa "suavização" é muito maior do que se acreditava anteriormente, sugerindo que a medição do tamanho das ondulações da radiação de fundo residual não é tão rigorosa como se pensava. Se for verdade, isso significaria que as ondulações são na verdade muito menores, o que poderia implicar que a matéria escura e a energia escura podem nem mesmo existir. "As observações da CMB representam uma ferramenta poderosa para a cosmologia, e é vital checar [os dados]. Se nossos resultados se confirmarem, então será menos provável que partículas exóticas de energia escura e de matéria escura dominem o Universo. Assim, os indícios de que o Universo possui um 'lado negro' se enfraquecerão," diz o professor Shanks.

Expansão do Universo
Este é o efeito dos superaglomerados de galáxias sobre os fótons da radiação cósmica de fundo (CMB). [Imagem: IOP/Physicsworld]

Se a energia escura de fato existir, então, em última instância, ela faz com que a expansão do Universo se acelere. Em sua jornada a partir da CMB até os sensores dos telescópios como o WMAP, os fótons - as partículas básicas da radiação eletromagnética, incluindo a luz e as ondas de rádio - viajam através de gigantescos superaglomerados de galáxias. Normalmente, um fóton CMB sofre um decaimento para o azul - seus picos caminham em direção à extremidade azul do espectro - quando ele entra no superaglomerado de galáxias. E, quando ele sai do superaglomerado, ele tende novamente para o vermelho. Desta forma, os dois efeitos se anulam durante a travessia completa. No entanto, se os superaglomerados de galáxias estiverem se acelerando uns em relação aos outros - por efeito da matéria escura - esse cancelamento não é exato, e os fótons ficam ligeiramente deslocados para o azul. Com isto, a radiação de fundo deve mostrar temperaturas ligeiramente mais altas onde os fótons atravessaram superaglomerados de galáxias. Entretanto, novos resultados obtidos com o Sloan Digital Sky Survey, que já pesquisou mais de um milhão de galáxias vermelhas, sugerem que esse efeito não existe, mais uma vez ameaçando o modelo padrão do Universo e ameaçando dispensar a matéria e a energia escuras - esses dados do Sloan recentemente validaram a teoria da relatividade em escala cósmica.

Partículas exóticas

O modelo cosmológico padrão prevê que o Universo é dominado por 74% de energia escura e 22% de matéria escura. Os restantes 4% são os átomos da matéria ordinária de que tudo o que conhecemos é feito. Assim, nesse modelo, 96% do Universo é escuro e seria mais razoável falar de um "lado claro do Universo". [Imagem: NASA/WMAP]

Se o Universo realmente não tiver um "lado negro", na verdade isso poderá representar um alívio para muito físicos teóricos, que se sentem desconfortáveis com o fato de não se haver sido ainda detectado qualquer sinal das partículas exóticas que comporiam a matéria escura e a energia escura. Mas, conforme os próprios autores declaram, mais medições precisam ser feitas antes de qualquer declaração categórica a favor ou contra o modelo do Universo mais aceito atualmente. "Se nossos resultados se repetirem em novos levantamentos de galáxias no hemisfério Sul, então isso vai significar problemas reais para a existência da energia escura," diz Sawangwit. O telescópio espacial Planck, da Agência Espacial Europeia, está coletando mais dados sobre a radiação cósmica de fundo e poderá ajudar a indicar se há ou não um lado escuro no Universo. Em 2005, um grupo de físicos propôs um novo modelo do Universo, que explicaria a expansão da aceleração do Universo pela própria gravidade - veja Alterações na Lei da Gravidade, e não a energia escura, causam a aceleração do universo. Em apoio à teoria atual, outra equipe afirmou já ter encontrado indícios independentes da existência da energia escura - veja Descoberta primeira evidência da existência da Energia Escura.

Próximo Destino: Sinus Iridum

Realmente é fantástico, cinco sondas lançadas até a Lua em três anos. A última é a segunda sonda orbital chinesa, Chang’e 2, que foi lançada no dia 1 de Outubro 2010 e chegou na Lua em 6 de Outubro de 2010. A Chang’e 2 carrega uma câmera de mais alta resolução do que a Chang’e 1, que pode ajudar os cientistas chineses na proposta de escolher uma local de pouso para a sonda Chang’e 3 que deve pousar na Lua. Atualmente o local escolhido para o pouso da sonda chinesa é a Sinus Iridum (Baía dos Arco-Íris) em algum momento antes de 2013. Mas por que a Sinus Iridum? O mapa topográfico mostra que a área é bem plana e quase sem nenhuma feição que possa a atrapalhar o pouso da sonda. Contudo como a Narrow Angle Camera (NAC) da LROC continua nos mostrando é fantástico ver que em qualquer lugar da Lua existam regiões sem nenhuma feição.
A Sinnus Iridum é uma cratera de impacto preenchida que superpõe a Bacia Imbrium. Ela é distante de qualquer local de pouso da Apollo, sendo que o local da Apollo 15 é o mais próximo e está localizado a mais de 1000 km de distância. Os cientistas adorariam ter uma visão da química desses basaltos, quanto eles diferem dos basaltos encontrados pela Apollo 15 que estão do outro lado da Imbrium? Cadeias de montanhas enrugadas cruzam a cratera, e em alguns lugares famílias de rochas se amontanham nas cadeias. Será que essas rochas são resultado do intemperismo nas cadeias de montanha? Muitas crateras pequenas e de forma irregular marcam como pontos a Sinus Iridum, como elas se formaram?
Créditos: http://cienctec.com.br/wordpress/
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