Pular para o conteúdo principal

E o maior mistério do universo é…


São 15 anos a coçar a cabeça, desde que percebemos que algum agente misterioso está empurrando o universo para longe. Nós ainda não sabemos o que é. Ele está em toda parte e não podemos vê-lo. Reponde por mais de dois terços do universo, mas não temos ideia de onde vem ou de que é feito. “A natureza não está pronta para nos dar alguma pista ainda”, diz Sean Carroll, físico teórico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena (EUA). Um nome já lhe foi dado: energia escura. Agora, a busca é sobre o que realmente é. Ainda este ano, os astrônomos irão começar um novo levantamento do céu para procurar sinais do material entre as explosões de estrelas e antigos aglomerados de galáxias. Um pacote de missões espaciais e gigantescos telescópios baseados na Terra em breve se juntarão à missão.

Até o momento, nosso conhecimento é bastante escasso. Ele é limitado a, talvez, três coisas. Primeiro, sabemos que a energia escura empurra. Em 1998, observaram-se inesperadas explosões de supernovas, que estavam mais longe do que imaginávamos. O espaço parece, em algum momento, ter começado a se expandir mais rápido, como se impulsionado por uma força repulsiva agindo contra a gravidade atrativa da matéria.

Em segundo lugar, há vários ingredientes nela. O movimento e aglomeração de galáxias nos diz o quanto a matéria é exterior ao universo, enquanto que as micro-ondas cósmica emitidas 380 mil anos após o Big Bang nos permitem estudar a densidade total da matéria mais a energia. Este segundo número é muito maior. De acordo com os dados mais recentes, incluindo observações de micro-ondas do satélite Planck, da Agência Espacial Europeia, cerca de 68% do universo é, de alguma forma, não material, ou energética.

Em terceiro lugar, a energia escura é um excelente combustível para as mentes criativas dos físicos. Eles a veem em centenas de formas diferentes e fantásticas.

A mais “simples” delas é a constante cosmológica. É uma densidade de energia inerente ao espaço, que dentro da teoria geral da relatividade de Einstein cria uma gravidade repulsiva. Conforme o espaço se expande mais e mais, torna a sua repulsa mais forte em relação à gravidade. Partículas físicas até parecem fornecer uma origem para ela, em partículas virtuais que aparecem e desaparecem no vácuo quântico incerto.

Mas muitas discrepâncias catastróficas deixam espaço para uma mistura variada de teorias alternativas. A energia escura poderia ser quintessência, um campo de energia hipotética que permeia o espaço. Ou pode ser uma forma modificada da gravidade que repele a longa distância, ou uma ilusão nascida da posição da Terra no cosmos. Talvez a energia escura poderia assumir a forma de ondas de rádio trilhões de vezes maiores do que o universo observável.

“Muitas pessoas inteligentes têm tentado inventar algo melhor do que a constante cosmológica, ou entender por que a constante cosmológica tem este valor. Grosso modo, elas falharam”, diz Carroll.

Uma maneira de ir direto ao ponto pode ser descobrir se a energia escura está mudando ao longo do tempo. Se não for verdade, isto excluiria a constante cosmológica: como uma propriedade inerente do espaço, a sua densidade deve permanecer inalterada. Na maioria dos modelos de quintessência, por outro lado, a energia torna-se diluída lentamente, como trechos de espaço – embora em alguns realmente se intensifique, bombeada pela expansão do universo. Em teorias mais modificadas da gravidade, a densidade da energia escura também é variável. Ela pode até subir um pouco e, em seguida, descer, ou vice-versa.

O destino do universo paira neste equilíbrio. Se a energia escura permanecer estável, a maioria dos cosmos irá acelerar para longe, deixando-nos em uma pequena ilha do universo cortado do resto do cosmos. Se intensificar-de, pode eventualmente destruir toda a matéria em um “Big Rip” (“grande rasgo”), ou até mesmo tornar o tecido do espaço instável aqui e agora.

Nossa melhor estimativa hoje, baseada principalmente em observações de supernovas, é que a densidade da energia escura é bastante estável. Há uma sugestão de que está aumentando ligDiminuindo as incertezas. A Pesquisa de Energia Escura, um projeto internacional que começou a coletar dados em setembro, pretende melhorar nosso conhecimento. Ele utiliza o telescópio Víctor M. 

Blanco de 4 metros de largura do Observatório Interamericano Cerro, no Chile, ligado a uma câmera infravermelha sensível especialmente projetada para procurar vários sinais reveladores da energia escura sobre uma ampla faixa do céu. “Este não é o maior telescópio do mundo, mas tem um grande campo de visão”, diz Joshua Frieman da Universidade de Chicago (EUA), que é diretor do projeto.

Para começar, o telescópio vai pegar muitos mais supernovas. O brilho aparente de cada explosão estelar nos diz há quanto tempo isso aconteceu. Durante o tempo que a luz nos atingiu, o seu comprimento de onda foi esticado pela expansão do espaço.

A pesquisa também vai desenhar um mapa do céu que marca as posições de algumas centenas de milhões de galáxias e suas distâncias de nós. As ondas sonoras que reverberam em torno dos cosmos deram enormes superaglomerados de galáxias uma escala característica. Ao medir o tamanho aparente de superaglomerados, podemos obter uma nova perspectiva sobre a história da expansão do universo.

O mapa também revela influências das trevas em escalas menores. A equipe de pesquisa acompanhará o crescimento através de um efeito conhecido como lente gravitacional, que ocorre quando o feixe dobrar a luz que passa através deles a partir de objetos cósmicos ainda mais distantes.

Estas várias medidas devem dar um insight sobre como a energia escura mudou ao longo do tempo. A pesquisa deve reduzir a incerteza sobre os resultados existentes por um fator de quatro, diz Frieman. Após a primeira análise devida dos dados, em 2016, vamos começar a distinguir entre alguns dos diferentes modelos teóricos.

Por fim, o Large Synoptic Survey Telescope, um projeto norte-americano, deve-se abrir o seu grande olho em 2021. Outros mega-âmbitos, como o Telescópio de 30 Metros, no Havaí, o European Extremely Large Telescope e o Telescópio Gigante Magalhães, no Chile, também devem entrar em ação em torno do mesmo tempo. Assim, o enorme receptor de rádio cósmico baseado na Austrália e África do Sul, o Square Kilometre Array, irá traçar a estrutura cósmica através do brilho de rádio de nuvens de hidrogênio. Em 2020, a Agência Espacial Europeia e a NASA planejam lançar uma missão espacial de caça a energia escura chamada Euclides. O telescópio Infrared Survey Largo-Campo dos EUA pode seguir logo depois.eiramente, mas as incertezas são muito grandes para nos preocuparmos com esse aumento.

Esta perseguição através do espaço vai ser emocionante, mas ainda pode nos iludir. Mesmo se descobrirmos que a densidade da energia escura é crescente ou decrescente, podemos não ser capazes de dizer se isso é devido a quintessência ou a algum tipo de variável gravidade.

“Se você introduzir um novo campo ou partícula para ser sua energia escura, então também vai atuar como o portador de uma nova força”, diz Clare Burrage da Universidade de Nottingham, no Reino Unido. Algo como quintessência produziria uma força fundamental em quinto lugar, separada da gravidade, eletromagnetismo e forças nucleares. O mesmo é válido para a maioria das formas de gravidade modificada. “Mas nós não vemos uma quinta força dentro do sistema solar”, diz Burrage.

Teóricos geralmente se livram deste ponto de atrito pela adição de um mecanismo de triagem, que enfraquece a quinta força em ambientes relativamente densos, como a vizinhança solar. Um projeto chamado experimento GammeV, do Fermilab, em Illinois (EUA), está já à procura de um determinado campo de energia escura blindado chamado de camaleão.

Até agora GammeV nada observou, mas Burrage visa procurar uma gama muito maior de energias escuras, e com maior sensibilidade.

Existem ainda muitas maneiras de se tentar a energia escura, como através de efeitos elétricos. Por exemplo, Michael Romalis, da Universidade de Princeton (EUA) e Robert Caldwell do Dartmouth College (EUA) propuseram no início deste ano que se fótons ou elétrons comuns podem gerar quintessência mesmo muito fraca, então um campo magnético da Terra deve gerar uma pequena carga eletrostática. Este efeito é potencialmente simples de detectar, embora qualquer aparelho projetado para fazê-lo teria que ser muito preciso.

Poucos imaginam que esse mistério será solucionado logo. “A energia escura é um dos maiores mistérios, e eu não espero ainda estar por perto quando nós o descobrirmos”, diz Stephen Hsu, da Universidade de Oregon (EUA). 
Fonte: https://hypescience.com
[NewScientist]

Comentários

Postagens mais visitadas

Tipos de Estrelas

Anã branca: Estrela pequena e quente, que se acredita assinalar o estágio final de evolução de uma Estrela como o Sol. Uma Anã branca é mais ou menos do tamanho da Terra, embora contenha tanta matéria quanto o Sol. Essa matéria compacta é tão densa que um dedal dela pesaria uma tonelada ou mais. As Anãs brancas são tão fracas que mesmo as mais próximas de nós, que giram em torno de Sirius e de Procyon, só são vistas com telescópio. 
Anã vermelha: Estrela fria e fraca, de massa menor que a do Sol. As Anãs vermelhas são provavelmente as Estrelas mais abundantes em nossa galáxia, embora seja difícil observá-las em virtude de seu brilho fraco. Mesmo as Anãs vermelhas mais próximas, Próxima Centauri e a Estrela de Barnard, são invisíveis sem telescópio. 
Anã Marron: É um corpo celeste cuja massa é pequena demais para que ocorra uma fusão nuclear em seu núcleo, a temperature e a pressão do núcleo são insuficientes para que a fusão aconteça. Por isso, não pode ser considerada realmente uma est…

Conheça as 10 estrelas mais próximas da Terra

O sol é uma estrela entre milhões na nossa galáxia. Mas muitas outras estrelas próximas existem, inseridas nos seus próprios sistemas e possivelmente algumas delas até terão planetas a orbitá-las. A presente lista detalha as 10 estrelas mais próximas das Terra, cada uma com o seu próprio sistema solar e algumas pertencendo a sistemas binários. Algumas delas são anãs vermelhas, sendo que possuem uma magnitude tão baixa que apesar da sua proximidade à Terra não as conseguimos ver a olho nu. 1. O Sol Distância: 8 minutos/luz Obviamente, a estrela mais próxima da Terra é a estrela central no nosso sistema solar, nomeadamente o nosso sol. Ele ilumina diretamente a Terra durante o dia e é responsável pelo brilho da Lua durante a noite. Sem o Sol, a vida como a conhecemos não existiria aqui na Terra. 2. Alpha Centauri Distância: 4,24 anos-luz Alpha Centauri é na verdade um sistema composto por três estrelas. As estrelas principais no sistema de Alpha Centauri, chamadas de Alpha Centauri A e Alp…

Galéria de Imagens - Os 8 planetas de nosso Sistema Solar

Mercúrio é um planeta seco, quente e quase não tem ar. O planeta fica a quase 58 milhões de quilômetros do Sol e não tem lua nem atmosfera. Fica tão perto do Sol que as temperaturas da superfície podem chegar a 430oC. Assim como a Lua, o planeta é coberto por uma camada fina de minerais. Mercúrio também tem áreas de terra amplas e planas, precipícios e muitas crateras profundas como as da Lua. Cientistas dizem que o interior de Mercúrio e da Terra é feito de ferro.

Vênus é o segundo planeta mais próximo do Sol e é quase do mesmo tamanho da Terra. A superfície do planeta é cheia de montanhas, vulcões, cânions e crateras. O planeta é coberto por nuvens de ácido sulfúrico, uma substância mortal. Vênus também é um planeta muito quente: a temperatura na superfície é de 460oC. Os cientistas enviaram uma nave para explorar o planeta. A primeira a sonda passar perto do planeta foi a Mariner 2, em 1962.

A Terra é o terceiro mais próximo do Sol e o maior dos quatro planetas rochosos. É uma esfera…

Espaço sideral

Espaço sideral é todo o espaço do universo não ocupado por corpos celestes e suas eventuais atmosferas. É a porção vazia do universo, região em que predomina o vácuo. O termo também pode ser utilizado para se referir a todo espaço que transcende a atmosfera terrestre.
Conceituações
Em astronomia, usa-se a denominação "espaço externo" ou "espaço sideral" para fazer referência a todo espaço que transcende o espaço englobado pela atmosfera terrestre. O espaço sideral é frequentemente subdividido em três subespaços:
1.Espaço interplanetário designação usada sobretudo para se referir aos espaços existentes entre os planetas do nosso próprio sistema solar. Por extensão, inclui as distâncias entre os eventuais planetas de qualquer sistema estelar, inclusive o nosso.
2.Espaço interestelar designação usada para se referir às porções de quasi-vácuo existentes entre as estrelas. Refere-se sobretudo aos espaços entre as estrelas da nossa própria galáxia: a Via Láctea.
3.Espaço inte…

23 curiosidades sobre o universo.

O universo e a astronomia já são fascinantes por si só, mas entre grandes descobertas, imagens fantásticas e fatos surpreendentes, existem curiosidades muito interessantes para todos os entusiastas. Neste artigo reunimos as 23 curiosidades que achamos mais interessantes para partilhar. Algumas são do conhecimento geral, mas relembrar é bom para o conhecimento cientifico do que nos rodeia.
1. A Terra pesa 5 980 000 000 000 000 000 000 000 kg; 2. Se estás a tentar decorar o nome das estrelas, começa por esta: Torcularis Septentrionalis. Não consegues pronunciar, mas também não consegues esquecer; 3. Um carro a 160km/h demoraria 221 000 milhões de anos a chegar ao centro da Via Láctea; 4. O Universo expande-se cerca de 1,6 biliões de km por hora; 5. Os astronautas não podem chorar. Não que seja lei, mas porque não existe gravidade para que as lágrimas possam escorrer; 6. As interferências nas televisões são provocadas pelas ondas do Big Bang no início do Universo; 7. A constelação do Cruzeiro …

Como surgiu o primeiro átomo?

Provavelmente você já deve ter se perguntado o que aconteceu milionésimos de segundo após a criação do universo. Sabemos que ele surgiu de uma singularidade (um ponto infinitamente pequeno, quente e denso) e que houve uma expansão inicial, denominada equivocadamente de Big Bang, que aconteceu à aproximadamente 13,7 bilhões de anos. Após esse momento inicial, aconteceu a “inflação”, período que o universo se expandiu em uma velocidade inimaginável. 

Após a inflação, o ritmo de expansão diminuiu consideravelmente, mas está acelerando novamente desde então, graças à misteriosa força da energia escura. Mas como surgiu a unidade formadora do tudo, o primeiro átomo? Para responder isso, precisamos voltar no tempo, quando o universo tinha frações da sua idade hoje.

Mas antes de falarmos propriamente dos átomos e de suas unidades formadoras, os quarks, precisamos falar sobre as 4 forças forças fundamentais da natureza. Existem 4 forças que permitem a existência de tudo o que exist…