Astronomia e Universo

Pesquisando dados existentes abrangendo 9 bilhões de anos, uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas da Universidade do Havaí em Mānoa descobriu a primeira evidência de “acoplamento cosmológico” – um fenômeno recém-previsto na teoria da gravidade de Einstein, possível apenas quando buracos negros são colocados dentro de um universo em evolução. Impressão artística de um buraco negro supermassivo. O acoplamento cosmológico permite que os buracos negros cresçam em massa sem consumir gás ou estrelas.   Os astrofísicos Duncan Farrah e Kevin Croker lideraram este estudo ambicioso, combinando a experiência do Havaí em evolução galáctica e teoria da gravidade com a experiência de observação e análise de pesquisadores em nove países para fornecer a primeira visão sobre o que pode existir dentro de buracos negros reais.    “Quando o LIGO ouviu o primeiro par de buracos negros se fundir no final de 2015, tudo mudou”, disse Croker. “O sinal estava de acordo com as previsões no papel

Visão artística de uma explosão de supernova. Crédito: NASA Em 2011, o Prêmio Nobel de Física foi concedido a Perlmutter, Schmidt e Reiss por sua descoberta de que o universo não está apenas se expandindo, está acelerando. O trabalho apoiou a ideia de um universo cheio de energia escura e matéria escura, e foi baseado em observações de supernovas distantes.  Particularmente, supernovas tipo Ia, que têm curvas de luz consistentes que podemos usar como velas padrão para medir distâncias cósmicas. Agora, um novo estudo com mais de 1.500 supernovas confirma a energia escura e a matéria escura, mas também levanta questões sobre nossos modelos cosmológicos.   O estudo é baseado em conjuntos de dados conhecidos como Pantheon+ e SH0ES. Contém 1.701 medições de curvas leves de 1.550 supernovas tipo Ia que abrangem duas décadas de observações e um período cósmico de 10 bilhões de anos. É o levantamento mais abrangente das medições de supernovas de energia escura já feitas. O conjunto de dados ab

No início dos anos 1990, uma coisa era bastante certa sobre a expansão do universo. Pode ter densidade de energia suficiente para parar sua expansão e recollapse, pode ter tão pouca densidade energética que nunca pararia de se expandir, mas a gravidade estava certa para retardar a expansão com o passar do tempo. É certo que a lentidão não tinha sido observada, mas, teoricamente, o universo teve que desacelerar. O universo está cheio de matéria e a força atraente da gravidade une toda a matéria. Então vieram 1998 e as observações do Telescópio Espacial Hubble (HST) de supernovas muito distantes que mostraram que, há muito tempo, o universo estava realmente se expandindo mais lentamente do que é hoje. Assim, a expansão do universo não tem desacelerado devido à gravidade, como todos pensavam, tem acelerado. Ninguém esperava isso, ninguém sabia como explicar. Mas algo estava causando isso. Eventualmente, os teóricos vieram com três tipos de explicações. Talvez tenha sido o resultado de

Poderia um dos maiores quebra-cabeças da astrofísica ser resolvido reformulando a teoria da gravidade de Albert Einstein? Ainda não, de acordo com um novo estudo de coautoria de cientistas da NASA . Ilustração de energia escura. Crédito: Visualização por Frank Summers, Space Telescope Science Institute. Simulação por Martin White, UC Berkeley e Lars Hernquist, Harvard University O universo está se expandindo em um ritmo acelerado, e os físicos não sabem por quê. Esse fenômeno parece contradizer tudo o que os cientistas entendem sobre o efeito da gravidade no cosmos: é como se você jogasse uma maçã no ar e, em vez de voltar para baixo, ela continuasse subindo, cada vez mais rápido. A causa da aceleração cósmica, apelidada de energia escura , permanece um mistério. Um novo estudo marca o mais recente esforço para determinar se tudo isso é simplesmente um mal-entendido: que as expectativas de como a gravidade funciona na escala de todo o universo são falhas ou incompletas. Esse mal-entend

  Muitas pessoas acreditam na existência de “espaços vazios” no universo, ou seja, regiões onde não há galáxias, estrelas e nem mesmo buracos negros. Do ponto de vista científico, contudo, isso não é verdade. Embora esses locais pareçam vazios, eles consistem de grandes nuvens de gás – e, segundo um estudo recente, podem estar gerando energia escura. O artigo, publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Journal, defende que esses termos cósmicos são fontes da força misteriosa que faz o universo se expandir cada vez mais rápido. Paul Sutter, astrofísico do Flatiron Institute de Nova York, explica a relevância deste estudo para a nossa compreensão do universo:   “O que os ‘espaços vazios’ têm a ver com energia escura? Por um lado, os efeitos da expansão acelerada não são sentidos dentro de sistemas estelares ou galáxias; lá, a atração gravitacional da matéria é tão grande que, por exemplo, nem nosso próprio sistema solar nem a Via Láctea estão ficando maiores por c

 Simulação da fusão de um binário de estrelas de nêutrons. [Imagem: Miguel Bezares-GRAMS/SISSA]   Para fechar as contas   Para explicar fenômenos cosmológicos - como a expansão acelerada do Universo - usando a teoria de Einstein, é necessário adicionar uma enorme quantidade de energia escura. Não é meramente que não saibamos o que a energia escura é: Ela foi adicionada lá pelos cientistas na quantidade necessária para que a teoria fizesse sentido.  Mas e se a energia escura for apenas uma ilusão e a própria Relatividade Geral tivesse que ser modificada?  "A existência da energia escura pode ser apenas uma ilusão. A expansão acelerada do Universo pode ser causada por algumas modificações ainda desconhecidas da Relatividade Geral, uma espécie de 'gravidade escura'," propõe Enrico Barausse, astrofísico da Escola Superior Internacional de Estudos Avançados (SISSA), na Itália.  Gravidade modificada   Como os experimentos não encontram nada quando procuraram por

Impressão de artista do Sol. Crédito: betmari (flickr.com )   Um novo estudo, liderado por investigadores da Universidade de Cambridge e relatado na revista Physical Review D, sugere que alguns resultados inexplicáveis da experiência XENON1T na Itália podem ter sido produzidos pela energia escura, e não pela matéria escura para a qual a experiência foi projetada.   Os cientistas construíram um modelo físico para ajudar a explicar os resultados, que podem ter tido origem em partículas de energia escura produzidas numa região do Sol com fortes campos magnéticos, embora sejam necessárias futuras experiências para confirmar esta explicação. Os investigadores dizem que o seu estudo pode ser um passo importante para a deteção direta da energia escura.   Tudo o que os nossos olhos podem ver no céu e no nosso mundo quotidiano - desde pequenas luas a enormes galáxias, de formigas a baleias azuis - representa menos de 5% do Universo. O resto é escuro. Cerca de 27% é matéria escura - a força

  O universo não está apenas se expandindo, está acelerando. Em 1998, pesquisadores descobriram que algo estava fazendo com que a expansão do universo se acelerasse.Laboratório de imagens conceituais do Goddard Space Flight Center da NASA Por quase um século, os astrônomos sabem que o universo está se expandindo. O espaço-tempo está se estendendo por bilhões de anos-luz, separando as galáxias de seu interior, como passas embutidas em um pão crescente. Essa expansão constante, confrontada com o impulso do cosmos de entrar em colapso sob sua própria gravidade, significa que há dois cenários principais de como o universo acabará.   Esses cenários são chamados de Big Crunch - onde a gravidade supera a expansão e o Big Bang ocorre ao contrário - e o Big Freeze - onde a gravidade perde para a expansão e toda a matéria é isolada por distâncias insondáveis. (Consulte “The Big Crunch vs. the Big Freeze,” página 50.)   Por um tempo, os pesquisadores acreditaram que o destino do universo estava s

O que complica ainda mais a discussão é que muitos astrofísicos não duvidam apenas da Energia Escura: Eles acreditam que a aceleração da expansão do Universo pode ser uma ilusão. [Imagem: Andrew Pontzen/Fabio Governato] Adeus à Energia Escura? A teoria da Energia Escura, que explicaria a aceleração da expansão do Universo, tem visto seu número de seguidores cair drasticamente.  A queda de popularidade não vem por acaso: Todas as tentativas de encontrar qualquer fundamento na realidade para a Energia Escura falharam até agora. Até quase o final do século passado, os cientistas consideravam que o espaço seria preenchido com matéria comum - estrelas, planetas, asteroides, cometas e gás intergaláctico altamente rarefeito. Mas, se é assim, a expansão acelerada é contrária à lei da gravidade, que diz que os corpos são atraídos uns pelos outros. As forças gravitacionais tendem a desacelerar a expansão do Universo, mas não podem acelerá-lo. Mas então os telescópios melhorar

Energia escura, apesar de extremamente misteriosa, se tornou padrão na cosmologia. Evidências da existência dessa energia de repulsão se acumulam desde 1998. Foi nesse ano que os astrônomos observaram pela primeira vez que a expansão do universo ocorre de forma cada vez mais rápida, se acelera ao longo do tempo. E a energia escura atua como um acelerador. Enquanto o espaço expande, surge um novo espaço e, com ele, mais energia escura repulsiva, o que faz com que a expansão fique ainda mais rápida. Vinte anos depois, inúmeras mensurações independentes consentem que a energia escura compõe cerca de 70% do conteúdo de todo o universo. Essa noção é tão presente na visão atual do cosmos que todos foram pegos de surpresa quando um artigo científico recentemente, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, questionou se ela realmente existe. A análise dos quatro autores, que inclui o físico de Oxford Subir Sarkar, foi compreensiva. Eles analisaram centenas de supernovas – p