Astronomia e Universo

O mistério da matéria escura, essa matéria invisível que comporia cerca de 80% do Universo, parece tomar um rumo inesperado. E se sua origem não estivesse ligada à fase quente do Big Bang, mas sim à inflação cósmica, aquele período de expansão exponencial fulminante?   Linha do tempo do Universo - Imagem Wikimedia De acordo com um estudo publicado na Physical Review Letters, pesquisadores texanos propuseram um novo modelo chamado WIFI (Warm Inflation via ultraviolet Freeze-In). Este modelo explora um mecanismo pelo qual a matéria escura seria produzida durante a inflação, antes da fase de "re-aquecimento", quando as partículas elementares surgiram. O modelo WIFI baseia-se na ideia de que a matéria escura poderia surgir a partir de interações sutis e raras entre o campo inflaton e partículas em um ambiente de alta energia. Diferentemente dos cenários clássicos de "congelamento químico" (freeze-out ou freeze-in), aqui a matéria seria criada durante essa fase de in...

Estrelas de nêutrons cercadas por nuvens de matéria escura? Um estudo recente explora o papel inesperado destas estrelas densas na busca por partículas evasivas. Uma equipe internacional propõe uma ideia ousada: áxions, partículas hipotéticas, poderiam acumular-se em torno de estrelas de neutrões, criando nuvens potencialmente detectáveis. Estas partículas poderiam constituir a matéria escura, responsável pela gravidade invisível que estrutura o Universo . A matéria escura permanece invisível aos nossos instrumentos, mas a sua presença é inferida pelos seus efeitos gravitacionais nas galáxias. Esta matéria representa aproximadamente 27% do Universo, enquanto a sua natureza exata permanece um mistério. Os axions, introduzidos na física na década de 1970, parecem agora ser um caminho sério. Partículas leves, estas últimas interagiriam fracamente com a matéria comum, tornando sua detecção muito difícil. As estrelas de nêutrons, remanescentes de estrelas massivas, estão entre os objetos ma...

Um estudo recente investigou como a matéria escura ultraligeira pode afetar as ondas gravitacionais, aquelas ondulações no espaço que ocorrem quando objetos massivos, como buracos negros, se movem no Universo. Binário de razão de massa extrema em espiral em um ambiente de matéria escura. O movimento de pequenos buracos negros cria uma densa trilha de esteira que o desacelera, afetando o sinal da onda gravitacional. Crédito: Beatriz Oliveira e Rodrigo Vicente.   Essas mudanças podem ser detectadas por instrumentos futuramente, como o LISA, um detector especial de ondas gravitacionais que a Agência Espacial Europeia pretende lançar em 2035. Os cientistas estudam várias formas de matéria escura, porque, até agora, não sabem exatamente do que ela é feita. Uma dessas formas é a chamada “matéria escura ultraligeira”, que é muito, muito mais leve que um elétron, e pode se apresentar de diferentes jeitos, como a “matéria escura embaçada” ou as “nuvens de bósons”. O Que É Matéria Escu...

Uma nova pesquisa desafiadora sugere que a matéria escura pode ser mais uma ilusão do que realidade. Rajendra Gupta, um respeitável professor de física da Universidade de Ottawa, propõe que a estrutura do universo poderia ser explicada sem a necessidade de matéria escura ou energia escura. Esse argumento audacioso está causando um verdadeiro rebuliço na comunidade científica. A Teoria Revolucionária de Gupta Gupta não é alguém que aceita a sabedoria convencional sem questionar. Com anos de pesquisa em sua bagagem, ele apresenta um modelo que combina duas teorias intrigantes: os constantes de acoplamento covariantes (CCC) e a ideia de “luz cansada” (TL). Essas teorias podem mudar nossa compreensão do cosmos, e não apenas no sentido figurado. Até agora, acreditávamos que as constantes fundamentais da natureza — como a velocidade da luz (299.792.458 metros por segundo) — eram inalteráveis. No entanto, Gupta sugere que, em diferentes partes do universo, essas constantes podem variar. I...

E se o Big Bang não fosse realmente o início do Universo? Uma hipótese cosmológica propõe que o nosso cosmos poderia alternar entre fases de contração e expansão. Esta teoria pode mudar completamente a nossa compreensão dos buracos negros e da matéria escura, dois dos maiores mistérios do Universo.   Ilustração dos primeiros momentos do Universo, mostrando a radiação do Big Bang e de antigos buracos negros. Crédito: ESA De acordo com um estudo recente, a matéria escura poderia ser formada por buracos negros criados pouco antes do Big Bang, durante uma fase de contração do Universo. Se esta hipótese estiver correta, poderá ser confirmada por futuras observações de ondas gravitacionais . Hoje, cerca de 80% da matéria do Universo é matéria escura, uma substância que não pode ser vista ou detectada diretamente. No entanto, a sua existência é inferida a partir dos seus efeitos gravitacionais nas estrelas e galáxias . Os investigadores exploraram a ideia de que estes buracos negros s...

A razão pela qual chamamos a matéria escura de escura não é porque ela é um material sombrio. É porque a matéria escura não interage com a luz. A diferença é sutil, mas importante. A matéria regular pode ser escura porque absorve luz. É por isso que, por exemplo, podemos ver a sombra de nuvens moleculares contra as estrelas dispersas da Via Láctea . Uma comparação entre matéria escura não interativa e interativa. Crédito: Gabriel Pérez Isso é possível porque a luz e a matéria têm uma maneira de se conectar. A luz é uma onda eletromagnética, e os átomos contêm elétrons e prótons eletricamente carregados, então a matéria pode emitir, absorver e espalhar luz. A matéria escura não é eletricamente carregada. Ela não tem como se conectar com a luz, e então quando a luz e a matéria escura se encontram, elas simplesmente passam uma pela outra.   Todas as nossas observações sugerem que a matéria escura e a luz têm apenas a gravidade em comum. Quando a matéria escura está aglomerada em t...

A radiação da matéria escura pode ter mantido o gás hidrogênio quente o suficiente para condensar em buracos negros   Uma visão do buraco negro supermassivo Sagitário A* da Via Láctea em luz polarizada. Observatório Europeu do Sul/Wikimedia Commons Principais conclusões ·         Buracos negros supermassivos normalmente levam bilhões de anos para se formar. Mas o Telescópio Espacial James Webb os está encontrando não muito tempo depois do Big Bang — antes que eles tivessem tempo para se formar. ·          Astrofísicos da UCLA descobriram que, se a matéria escura decai, os fótons que ela emite mantêm o gás hidrogênio quente o suficiente para que a gravidade o reúna em nuvens gigantes e, eventualmente, o condense em um buraco negro supermassivo. ·          Além de explicar a existência de buracos negros supermassivos muito antigos, a descoberta dá suporte à existência de um tip...

A Cratera 2, uma grande e escura galáxia satélite, exibe propriedades que desafiam as teorias tradicionais da matéria escura e fria Identificada em 2016, a Cratera 2 se destaca entre as galáxias satélites devido ao seu tamanho enorme e brilho extremamente baixo, sugerindo uma dinâmica incomum da matéria escura. O modelo CDM predominante luta para explicar tais características. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com   A teoria SIDM fornece uma explicação melhor, sugerindo interações de matéria escura que reduzem a densidade e aumentam o tamanho da galáxia, correspondendo às observações. A Cratera 2, localizada a aproximadamente 380.000 anos-luz da Terra, é uma das maiores galáxias satélites da Via Láctea. Extremamente fria e com estrelas de movimento lento, a Cratera 2 tem baixo brilho superficial. Como esta galáxia se originou ainda não está claro. Desafios na compreensão da Cratera 2 Desde a sua descoberta em 2016, tem havido muitas tentativas de reproduzir as ...

Uma equipe internacional foi pioneira em um método de “filme” para medir a taxa de precessão da deformação do disco da Via Láctea. Utilizando uma amostra de estrelas variáveis ​​ Cefeidas de diferentes idades, este m é todo permite que a dire çã o da precess ã o e a taxa de deforma çã o da Via L á ctea sejam claramente observadas.   Nesta impressão artística, a distorção do disco galáctico "dança graciosamente" sob o torque do halo de matéria escura. Crédito: Hou Kaiyuan e Dong Zhanxun da Escola de Design, Universidade Jiao Tong de Xangai   Com base nestas medições, a equipe de investigação revelou que o atual halo de matéria escura da Via Láctea é ligeiramente achatado. O artigo resultante, "Um halo de matéria escura ligeiramente achatado revelado por uma deformação retrógrada do disco galáctico em precessão", foi publicado na Nature Astronomy . No universo próximo , quase um terço das galáxias de disco não são discos perfeitos, mas exibem uma forma distorcida ...

Para entender o enigma da matéria escura, é necessário mergulhar nos mistérios do Universo primordial. E se buracos negros minúsculos super-carregados, formados logo após o Big Bang, fossem a chave?   Cinquenta anos atrás, Stephen Hawking sugeriu que a matéria escura poderia ser constituída de buracos negros primordiais, pequenos e formados muito cedo após o Big Bang. Ao contrário dos buracos negros gigantes que conhecemos, esses buracos negros seriam microscópicos e extremamente densos. Hoje, pesquisadores do MIT descobriram que esses buracos negros primordiais também teriam engendrado buracos negros ainda menores, dotados de uma propriedade única chamada "carga de cor". Esses minúsculos buracos negros, formados em uma fração de segundo após o Big Bang, poderiam ter influenciado a formação dos primeiros núcleos atômicos. Esses buracos negros "super-carregados" teriam rapidamente se evaporado, mas não antes de perturbar o equilíbrio necessário para a formação do...

No nosso Universo em rápida expansão , a vida das estrelas segue caminhos já desgastados , fundindo o hidrogénio e depois o hélio antes de aumentarem de tamanho até esgotarem os seus combustíveis nucleares e entrarem em colapso, não sendo mais capazes de resistir à força da gravidade. O centro da Via Láctea brilha incrivelmente forte. (SARAO)   Mas algumas estrelas na região mais interna da nossa Via Láctea, muito perto do centro galáctico , podem estar a traçar o seu próprio caminho, exibindo propriedades estranhas que não se enquadram na nossa imagem padrão da evolução estelar. Uma nova investigação sugere que estas anomalias podem ser alimentadas principalmente pela matéria escura em vez da fusão nuclear – com essa matéria escura a “reabastecer” as estrelas e tornando-as praticamente antigas em comparação. Usando um modelo computacional de evolução estelar, pesquisadores da Universidade de Estocolmo, na Suécia, e da Universidade de Stanford, na Califórnia, simularam uma po...

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...