Astronomia e Universo

  Gravidade Quântica Quadrática Cientistas estão propondo uma nova maneira de explicar como o Universo começou, oferecendo uma nova perspectiva sobre o Big Bang e seus primeiros momentos. Os resultados indicam que a rápida expansão inicial do Universo pode ter surgido naturalmente de uma teoria mais profunda e completa conhecida como gravidade quântica.   Outro trabalho recente propôs que a gravidade pode emergir da entropia, e não da curvatura do espaço-tempo. [Imagem: Ginestra Bianconi] Embora a teoria da relatividade geral de Einstein venha funcionando muito bem há mais de um século, ela falha sob as condições extremas presentes no nascimento do Universo. Para superar isso, Ruolin Liu e colegas da Universidade de Waterloo, no Canadá, usaram a Gravidade Quântica Quadrática, uma estrutura que permanece matematicamente estável mesmo em energias extremamente altas, semelhantes às do Big Bang. A maioria das explicações atuais do Big Bang se baseia na relatividade geral, mas ...

A compreensão de que o cosmos já foi uma substância densa e fluida ganhou um novo capítulo com dados extraídos do Grande Colisor de Hadrons operado pela Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear. Ao colidir núcleos de chumbo uns contra os outros em velocidades que desafiam o senso comum, físicos detectaram uma assinatura sutil deixada por um quark em alta energia. Esse sinal, uma leve “depressão” na esteira da partícula, confirma que o estado primordial da matéria reagia de forma coletiva, assemelhando-se mais a um caldo viscoso do que a um aglomerado de partículas soltas. Ilustração de um quark atravessando em alta velocidade um plasma de quarks e glúons, que preenchia o universo nos primeiros milissegundos após o Big Bang. Físicos demonstraram que essas interações deixam um “rastro” nítido, indicando que esse plasma primordial tinha um comportamento fluido, como uma espécie de sopa. Crédito da imagem: Jose-Luis Olivares, MIT. Essa descoberta, relatada pela colaboração CMS no pre...

O universo passou por uma expansão deslumbrante logo após seu nascimento, um fenômeno chamado inflação cósmica. Essa fase breve, porém intensa, deixou vestígios na estrutura do espaço-tempo. Os cientistas buscam detectar esses vestígios para compreender as origens de tudo ao nosso redor. Albert Einstein previu a existência de ondas gravitacionais já em 1916 em sua teoria da relatividade geral. Essas ondulações no espaço-tempo são produzidas por  massas em aceleração .  As três sondas espaciais LISA orbitarão em um triângulo, com lados de 5 milhões de quilômetros de comprimento e posicionadas atrás da Terra. Elas seguirão órbitas semelhantes às da Terra, minimizando as mudanças no comprimento dos lados do triângulo. Imagem da NASA Por muito tempo, sua detecção pareceu impossível devido à sua extrema fragilidade. O projeto LIGO finalmente tornou possível observar essas ondas em 2015, graças a interferômetros a laser de alta precisão. Essa descoberta abriu uma nova janela para o ...

Veja como as simulações computacionais do espaço-tempo estão expandindo os limites da ciência   Métodos computacionais complexos podem solucionar mistérios cósmicos. Crédito: Gabriel Fitzpatrick para FQxI, © FQxI (2025) Uma equipe de cientistas afirma que uma ferramenta computacional para estudar colisões de buracos negros pode ser a nossa melhor aposta para responder a perguntas misteriosas sobre as origens do universo. Em um novo artigo na Living Reviews in Relativity , eles defendem a aplicação de uma técnica chamada relatividade numérica para analisar o momento anterior ao Big Bang. Em sua essência, a relatividade numérica é "a arte e a ciência de desenvolver algoritmos computacionais para resolver as equações de Einstein", conforme definido no livro-texto Relatividade Numérica . Ela dá vida à teoria da relatividade geral de Einstein dentro de um supercomputador quando a gravidade se torna forte demais para que as equações sejam resolvidas por métodos normais. O artig...

Será uma vista diferente de qualquer outra — completamente invisível, excepcionalmente silenciosa e totalmente transformadora.   Os cosmólogos acreditam que, nos primeiros momentos do Big Bang, o universo cresceu em várias ordens de magnitude. (Crédito da imagem: Daniel Rocal - FOTOGRAFIA/Getty Images) Nos primeiros momentos do Big Bang, todo o cosmos tremeu e rugiu. Esses tremores ainda reverberam até os dias de hoje. Serão necessários os instrumentos mais sensíveis já imaginados para revelar essas ondulações, mas, se forem descobertas, mudarão nossa compreensão de todo o universo. Em 1916, Albert Einstein descobriu que sua teoria da relatividade geral previa a existência de ondas gravitacionais — ondulações na estrutura do espaço-tempo causadas por qualquer coisa com massa que acelere. Mas a gravidade é de longe a mais fraca das forças conhecidas, e as ondas gravitacionais são ainda mais fracas. Portanto, embora a ideia de ondas gravitacionais fosse interessante, Einstein acr...

  Múltiplas singularidades   O professor Richard Lieu, da Universidade do Alabama de Huntsville, nos EUA, já inscreveu definitivamente seu nome nos anais da física ao propor, no ano passado, a primeira teoria na qual a força da gravidade pode existir sem massa. Estamos vivendo uma crise da cosmologia, com sucessivos questionamentos sobre as teorias atuais. [Imagem: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Horálek] É um afastamento radical de toda a teoria da relatividade de Albert Einstein, mas Lieu quer mais: Agora ele está propondo eliminar o Big Bang da descrição fundamental do nascimento do Universo, substituindo-o por uma sequência de "pequenas" explosões em sequência, ou "mini bangs". E uma sequência de explosões tem efeitos dramáticos sobre o modelo padrão da cosmologia, por exemplo eliminando a necessidade tanto da matéria escura quanto da energia escura como explicações para a estruturação das galáxias e a aceleração do Universo, respectivamente. É bom lembrar que ...

Uma teoria nova e ousada sugere que o universo não começou com um único Big Bang,   Imagem via NASA como muitos acreditam Em vez disso, ele se formaria por uma série de explosões ultrarrápidas e invisíveis, chamadas de “singularidades temporais”. Essas explosões enchem o espaço com energia e matéria, criando as galáxias e estruturas que vemos hoje, sem precisar de matéria escura ou energia escura. Essa ideia desafia o que sabemos sobre o universo e oferece uma nova explicação para como ele cresce. Uma nova forma de entender o universo O Dr. Richard Lieu, professor de física da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH), publicou um artigo na revista Classical and Quantum Gravity com uma explicação diferente para a expansão do universo. Em vez de um único Big Bang, ele propõe que o universo evolui por meio de eventos curtos e espalhados, as chamadas “singularidades temporais? – explosões rápidas de energia e matéria que acontecem em todo o cosmos. Essa teoria elimina a ne...

O surgimento do universo é, sem dúvida, uma das questões mais fascinantes da humanidade. Não faltam hipóteses, debates acalorados e até mesmo boas doses de humor sobre o que realmente aconteceu antes do bang inicial. Mas será que precisamos de um Criador para explicar o Big Bang? Cientistas como Alex Filippenko, Lawrence Krauss e outros pesos pesados da física desafiam a visão tradicional, propondo que as próprias leis naturais podem ser as arquitetas do cosmos. Vamos mergulhar nessa discussão onde ciência e filosofia se entrelaçam. Quem precisa de um criador quando se tem física quântica? No universo peculiar da física quântica, a realidade parece mais com um show de mágica do que com o mundo sólido que conhecemos. Segundo Filippenko, da Universidade da Califórnia, as leis naturais são suficientes para explicar o Big Bang. Ele sugere que o próprio vazio quântico, uma espécie de “caldeirão caótico” onde partículas aparecem e desaparecem aleatoriamente, pode ser a resposta para a qu...

A teoria do Big Bang, amplamente aceita como a explicação definitiva para a origem do universo, está sendo desafiada por uma ideia antiga que se recusa a desaparecer. De acordo com um estudo recente, as observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) estão levantando novas dúvidas sobre a expansão cósmica e reacendendo o debate em torno da teoria da "Luz Cansada". O telescópio James Webb tem levantado muitas dúvidas sobre o que realmente sabemos do Universo. (Fonte: Getty Images/ Reprodução) Esta teoria, que sugere que a luz dos objetos distantes perde energia com o tempo, foi proposta há quase um século pelo astrônomo Fritz Zwicky (1898-1974) e, agora, está recebendo uma atenção renovada.  Uma velha teoria O Big Bang, que propõe que o universo começou com uma explosão colossal há cerca de 13,8 bilhões de anos, tem sido o modelo padrão para explicar o redshift — o fenômeno onde a luz das galáxias distantes é deslocada para o vermelho devido à expansão do universo. ...

  Contestações ao Big Bang O professor Lior Shamir, da Universidade do Estado do Kansas, nos EUA, pertence ao crescente grupo de cientistas que acreditam que nossa visão do Universo está ultrapassada e que já está passando da hora de rever nosso modelo padrão cosmológico. A teoria da luz cansada dispensa a noção de expansão do Universo, dando outra explicação para o desvio para o vermelho. [Imagem: Gerado por IA] Agora, ele reuniu dados observacionais para reavivar uma teoria formulada há mais de um século, uma teoria que contesta frontalmente a validade do modelo do Big Bang. Shamir usou imagens de três telescópios e mais de 30.000 galáxias para medir o desvio para o vermelho das galáxias com base em sua distância da Terra. Desvio para o vermelho é a mudança na cor das ondas de luz que uma galáxia emite, que os astrônomos usam para medir a velocidade da galáxia - se o Universo está se expandindo, a galáxia está se afastando, o que equivale a esticar as ondas, fazendo a cor d...

O universo é cheio de coincidências – como o tamanho da lua e do sol no céu, mesmo que eles sejam muito diferentes e distantes. Ou a forma da nebulosa Pac Man. Ou a natureza do próprio universo. Por exemplo, vamos considerar os buracos negros, regiões do espaço onde a matéria e energia são esmagadas tão densamente que a velocidade de escape gravitacional excede a velocidade da luz.  Nós não sabemos quão grandes os buracos negros são, mas é possível que eles tenham “engolido” uma região infinitamente densa, o que é conhecido como singularidade. Você já deve ter ouvido essa palavra antes, muito citada quando discutimos a formação do universo. 13,8 bilhões de anos atrás, tudo que existia foi esmagado em uma região de densidade infinita. Numa fracção de segundo, tudo se expandiu e o universo surgiu. Os astrônomos chamam essa região de densidade infinita de singularidade do Big Bang. Duas singularidades diferentes Será que a singularidade do Big Bang foi apenas a singularidade de ...