Astronomia e Universo

Um estudo recente investigou a gravidade teleparalela e seu potencial para resolver a tensão em torno da expansão do universo de uma forma que a relatividade geral não consegue. Uma ilustração de quasares distantes, objetos supermassivos alimentados por buracos negros que podem ser usados ​​ para restringir os par â metros de teorias da gravidade. Cr é dito: ESO/M. Kornmesser   No início do século XX, nossa compreensão do universo foi virada de cabeça para baixo quando observações feitas por Edwin Hubble revelaram que a própria estrutura do cosmos estava se esticando. No final do mesmo século, essa percepção se tornou ainda mais complicada quando, ao observar supernovas distantes à medida que se afastavam da Terra, duas equipes distintas de cientistas descobriram que não apenas o universo estava se expandindo, mas que essa taxa de expansão estava se acelerando. A causa dessa aceleração é um mistério e recebeu o nome provisório de "energia escura"; a melhor explicação at...

Procura-se por novas teorias Com a crise na cosmologia, envolvendo gargalos nas teorias que vão desde os fracassos para encontrar a matéria escura, melhores explicações para a energia escura ou as recentes observações do telescópio James Webb, que entrem em conflito com a teoria do Big Bang, praticamente todos os dias aparecem artigos nos repositórios de física tentando encontrar novos modos de explicar o Universo.   E se a gravidade existir sem massa? Também estamos tentando descobrir se a gravidade é quântica ou não. [Imagem: Gerado por IA/DALL-E] Mas não é todo dia que aparece um artigo com dados observacionais que apontam para teorias com melhor poder explicativo, como anunciaram agora Tobias Mistele e colegas da Universidade Case Western, nos EUA. Mistele desenvolveu uma técnica revolucionária que usa lentes gravitacionais para mostrar que as curvas de rotação das galáxias permanecem planas durante milhões de anos-luz, sem fim à vista - até agora se acreditava que as cur...

  Tensões escuras As observações indicam que o Universo está se expandindo e que essa expansão está se acelerando com o passar do tempo. A explicação para isso recebeu o nome de "energia escura", um modo elegante de batizar algo sem dizer diretamente que não sabemos o que é. A explicação mais aceita hoje para a energia escura é a constante cosmológica, que explica uma forma de energia de fundo conhecida como energia do vácuo. A gravidade teleparalela vê o tecido do espaço-tempo de modo diferente.  [Imagem: Gerado por IA/DALL-E] A taxa de expansão do Universo é conhecida como constante de Hubble, que descreve a proporcionalidade entre a distância de uma galáxia da Terra e a velocidade com que ela se afasta de nós. Isto tem sido uma dor de cabeça para os cientistas porque as duas principais formas de determinar a constante de Hubble estão em desacordo. Esta questão hoje é conhecida como "tensão de Hubble", e uma forma de resolvê-la seria ampliar o nosso melhor...

  Origem da força da gravidade A lei da gravitação universal de Newton [Isaac Newton (1643-1727)] afirma que a gravidade resulta da atração entre corpos que possuem massa, sendo esta força proporcional às massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa os centros dos dois corpos.   Fótons, que não têm massa, são afetados pela gravidade. Se houver fótons suficientes, pode ser possível descartar a matéria escura. [Imagem: Gerado por IA/DALL-E]   Albert Einstein (1879-1955) mudou isso, tornando a gravidade um fenômeno geométrico, por assim dizer, sendo uma deformação do espaço-tempo causada pela presença de objetos com massa. Assim, embora distintas, as duas teorias acabam levando a força da gravidade até a massa como sua origem primária (ou até a energia, devido à equivalência massa-energia na teoria de Einstein). Agora, contudo, o professor Richard Lieu, da Universidade do Alabama de Huntsville, nos EUA, acaba de propor uma nova teoria na qua...

A matéria escura é uma forma hipotética de matéria que é implicada por efeitos gravitacionais que não podem ser explicados pela relatividade geral, a menos que mais matéria esteja presente no universo do que pode ser visto. Ele permanece praticamente tão misterioso quanto há quase um século, quando foi sugerido pela primeira vez pelo astrônomo holandês Jan Oort em 1932 para explicar a chamada "massa perdida" necessária para coisas como galáxias se amontoarem.   Crédito: CC0 Domínio Público   Agora, o Dr. Richard Lieu, da Universidade do Alabama em Huntsville (UAH), publicou um artigo no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society que mostra, pela primeira vez, como a gravidade pode existir sem massa, fornecendo uma teoria alternativa que poderia potencialmente mitigar a necessidade de matéria escura. "Minha própria inspiração veio de minha busca por outra solução para as equações de campo gravitacional da relatividade geral – cuja versão simplificada, aplicáv...

Em um artigo publicado no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, os cientistas examinaram os casos teóricos e observacionais de uma "falha cósmica" na gravidade do Universo.   Investigar um modelo que modifica a relatividade geral em escalas cosmológicas, especificamente por ter uma "falha" na constante gravitacional entre os regimes cosmológico (super-horizonte) e newtoniano (sub-horizonte). Crédito da imagem: M. Weiss / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.   Nos últimos 100 anos, os físicos se basearam na teoria da relatividade geral de Albert Einstein para explicar como a gravidade funciona em todo o Universo. A relatividade geral, comprovadamente precisa por inúmeros testes e observações, sugere que a gravidade impacta não apenas três dimensões físicas, mas também uma quarta dimensão: o tempo. "Este modelo de gravidade tem sido essencial para tudo, desde teorizar o Big Bang até fotografar buracos negros", disse Robin Wen, pesquisad...

Por todo o cosmos, onde galáxias, estrelas e outros objetos extremamente massivos fazem sua dança, a gravidade reina suprema. Mas e se dissermos que a gravidade, essa força onipresente que mantém nossos pés firmemente plantados na Terra, pode não ser o que pensamos até hoje que seja? Bem-vindo ao mundo intrigante da gravidade emergente. Seria possível explicar as ondas gravitacionais utilizando a teoria da gravidade emergente? (Fonte: Getty Images/ Reprodução) Em 2009, o holandês Erik Verlinde, respeitado físico teórico da Universidade de Amsterdã que estuda a Teoria das Cordas, lançou as bases de uma ideia revolucionária: a gravidade não é uma força fundamental (assim como são as forças nucleares fraca e forte e o eletromagnetismo), mas sim uma manifestação que emerge — daí o termo "emergente" — de processos microscópicos ocultos bem mais profundos que, por enquanto, não sabemos ainda o que são. Newton e Einstein podem estar errados Antes de tudo, é preciso lembrar que...

As lentes gravitacionais solares podem nos ajudar a procurar vida em outros planetas.   “Ao aproveitar o efeito de lente gravitacional da nossa estrela, a astronomia experimentaria um salto revolucionário na capacidade de observação". NASA/Goddard/SDO As lentes gravitacionais ocorrem quando coisas com massa criam ondulações e amassados ​​ na estrutura do espa ç o-tempo, e a luz tem que seguir essas linhas, o que à s vezes cria um efeito de lupa. Isso soa e parece algo selvagem de fic çã o cient í fica, mas na verdade é uma ferramenta muito importante na astronomia. O Telesc ó pio Espacial James Webb tem sido not í cia recentemente justamente por isso: observar como a luz se curva em torno de enormes aglomerados de gal á xias no espa ç o, revelando gal á xias antigas mais fracas e mais distantes atrás deles.   Agora, Slava Turyshev, cientista do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, está tentando aproveitar uma dessas lentes gravitacionais mais perto de casa, usando o n...

Um de nós pode pular e talvez nunca mais voltar a pisar a terra firme Sistema Solar Ilustração   A gravidade é um conceito que aprendemos cientificamente desde a escola. Livros de física ou disciplinas relacionadas o definem como um fenômeno natural, em que os objetos com massa se atraem uns aos outros. Está presente em cada um dos oito planetas do Sistema Solar, com algumas diferenças entre a Terra, Marte, Vênus, Mercúrio, Júpiter, Saturno , Urano e Netuno. No campo da ciência espacial, o fenômeno é registrado a todo momento em nosso sistema solar, nos milhões que existem ao redor de nossa galáxia e nas outras que estão próximas ou distantes. Embora este conceito seja responsável por ditar o padrão entre a interação dos planetas e a volta de cada um ao redor do Sol, o fenômeno é visto diariamente na nossa superfície dentro de nossas próprias fronteiras. Por exemplo, no caso da Terra, a gravidade é de 9,8 m/s² (metros por segundo). Isso significa que um objeto que caia, a p...

Existem vozes dissidentes na comunidade científica que duvidam da aceleração da expansão do Universo. É bom lembrar que a constante cosmológica é conhecida como a pior previsão já feita pela Física. [Imagem: A. Klypin/J. Primack/S. Cantalupo] Relatividade Modificada Para tentar superar alguns dos problemas em aberto na compreensão da força da gravidade, uma equipe internacional de cosmólogos resolveu fazer algo radical: Reescrever as leis da gravidade. As leis da gravitação de Newton vigoraram por séculos, explicando quase tudo, até serem suplantadas pela Relatividade Geral de Einstein, que explica mais e melhor. Mas isso não significa que as leis da gravitação regidas pelas equações da Relatividade expliquem tudo. "Sabemos que a expansão do Universo está se acelerando, mas para que a teoria de Einstein funcione, precisamos dessa misteriosa constante cosmológica. E diferentes medições da taxa de expansão cósmica nos dão respostas diferentes, também conhecidas como tensão d...

Distúrbios nas galáxias anãs de um dos aglomerados de galáxias mais próximos da Terra apontam para uma teoria da gravidade diferente. A galáxia anã NGC1427A voa através do aglomerado de galáxias Fornax e sofre perturbações que não seriam possíveis se esta galáxia estivesse rodeada por um halo de matéria escura pesado e extenso, conforme exigido pela cosmologia padrão. Crédito: ESO   Galáxias anãs são galáxias pequenas e fracas que são frequentemente encontradas dentro ou perto de galáxias maiores ou aglomerados de galáxias. Como resultado, eles podem ser impactados pelos efeitos gravitacionais de seus companheiros maiores. “Apresentamos uma maneira inovadora de testar o modelo padrão com base no quanto as galáxias anãs são perturbadas pelas marés gravitacionais de galáxias maiores próximas”, disse Elena Asencio, Ph.D. estudante da Universidade de Bonn e principal autor da história. As marés ocorrem quando a gravidade de um corpo puxa várias áreas de outro corpo de forma difer...