Astronomia e Universo

Uma astrônoma brasileira, Catarina Aydar, pesquisadora associada no Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, investiga dois objetos extremamente distantes que podem mudar a história conhecida do “universo primitivo”, as primeiras eras de formação de estruturas cósmicas após o Big Bang, ocorridas há cerca de 13,8 bilhões de anos.   Descoberta em região distante do cosmos pode desafiar teorias sobre a origem do Universo Segundo estudo publicado no periódico Open Journal for Astrophysics, há evidências de que galáxias gigantes e buracos negros supermassivos já existiam na idade mais “tenra” do Universo, quando ele tinha apenas cerca de 1,5 bilhão de anos, muito mais cedo do que se imaginava. Essas evidências vêm da observação de dois objetos cósmicos identificados pelo Telescópio Espacial James Webb, desenvolvido pela agência científica norte-americana NASA em parceria com a europeia ESA e a canadense CSA, e localizado no Ponto de Lagrange 2 (L2), a cerca de 1,5 milhão de qu...

"O mistério sobre por que a taxa de expansão do universo ainda está acelerando permanece."   (Crédito da imagem: Raio X: NASA/CXC/SAO & ESA; Infared: NASA/JPL-Caltech/B. Williams (NCSU))   A expansão do universo continua a acelerar sob a influência da energia escura, apesar de recentes afirmações em contrário, de acordo com uma nova pesquisa. Isso significa que a energia escura, a misteriosa força que domina o universo, não está enfraquecendo, mas sim se fortalecendo, o que é considerado uma espécie de "crise cosmológica", já que contraria as expectativas. Em 1998, através do estudo de explosões cósmicas chamadas supernovas do tipo Ia, os astrônomos descobriram que o universo não só está se expandindo, como também a velocidade dessa expansão está aumentando. " Energia escura " foi o nome dado à força misteriosa que impulsiona essa expansão acelerada. Desde então, os cientistas descobriram que a energia escura representa cerca de 70% da matéria e da...

  Entender temperaturas extremas ajuda a revelar propriedades fundamentais da matéria e do comportamento das partículas. O valor do zero absoluto é definido por princípios fundamentais da termodinâmica e da mecânica quântica, que determinam o menor estado energético possível da matéria.   O Universo abriga alguns dos ambientes mais extremos conhecidos pela Ciência, incluindo regiões com temperaturas extremamente baixas. Em grandes vazios intergalácticos, longe de estrelas e outras fontes de radiação, a quantidade de energia disponível é muito pequena. Como a temperatura é relacionada à energia das partículas, esses locais podem atingir valores próximos dos menores permitidos pela Física. Em escala cosmológica, existe uma temperatura média associada ao universo conhecida como temperatura da radiação cósmica de fundo, atualmente em torno de 2,7 Kelvin, cerca de -270.45 ºC. Isso significa que, mesmo em regiões aparentemente vazias, ainda existe uma pequena quantidade de energ...

  Os campos magnéticos são uma parte essencial do universo   CSIRO/Alec Thomson et al. (campos magnéticos)/Alex Cherney (foto)/Sam Moorfield (composição) Eles influenciam o movimento de partículas minúsculas que, ao longo do tempo, formam planetas, estrelas e até galáxias inteiras. Embora ainda não saibamos exatamente como esses campos surgiram, sabemos que eles estão presentes em todos os lugares. A própria Terra possui um campo magnético que guia bússolas e ajuda aves migratórias em suas longas viagens.   Com a ajuda de telescópios de rádio, os astrônomos conseguem “iluminar? esses campos invisíveis usando a luz que vem de galáxias distantes. Em um estudo recente, publicado na revista “Publications of the Astronomical Society of Australia”, uma equipe internacional liderada por pesquisadores australianos criou o maior e mais detalhado mapa de campos magnéticos cósmicos já produzido. Para isso, utilizaram o ASKAP, um dos mais avançados telescópios de rádio do mundo, lo...

E se o Big Bang não tivesse começado com uma singularidade? Esse ponto de densidade infinita, tão debatido entre os físicos, poderia ter sido evitado. Uma nova abordagem da gravidade quântica propõe que o Universo poderia ter surgido sem esse conceito problemático, simplesmente modificando a teoria de Einstein .   Essa ideia sugere que a própria gravidade, em energias extremas, poderia ter desencadeado a expansão inicial do cosmos sem a necessidade de adicionar quaisquer outros elementos. A teoria da relatividade geral de Einstein funciona notavelmente bem na maioria das situações, mas prevê singularidades no momento do Big Bang e dentro de buracos negros. Esses pontos, onde a densidade e a temperatura se tornam infinitas, são um sinal de que a teoria está sendo levada além de seus limites. Para lidar com isso, físicos da Universidade de Waterloo e do Instituto Perimeter exploraram uma extensão chamada gravidade quântica quadrática. Essa nova teoria apresenta um desempenho notá...

No cotidiano, as pessoas costumam imaginar a gravidade como uma espécie de força invisível que puxa tudo para baixo. Um objeto cai, um copo escorrega da mesa e o corpo permanece preso ao chão. Durante muito tempo, essa imagem simples descreveu muitos fenômenos do dia a dia. No entanto, ela não explicava em detalhes por que a massa gera gravidade. No início do século XX, Albert Einstein apresentou uma resposta diferente. Ele usou a Teoria da Relatividade Geral para mostrar que a gravidade não se resume a uma força. Em vez disso, ela corresponde à curvatura do próprio espaço e do próprio tempo.   Como a matéria molda o universo: a gravidade segundo Einstein  © Portal Giro 10 Nesse novo quadro, massa e energia não permanecem apenas dentro do universo como objetos separados. Elas participam ativamente de sua estrutura. Em vez de imaginar o espaço como um palco vazio e rígido, a Relatividade Geral descreve um tecido espaço-tempo que se deforma na presença de objetos. Essa mudan...

Novos cálculos indicam que estrelas de nêutrons podem apresentar uma “seta do tempo” invertida devido aos efeitos extremos da gravidade. Estrelas de nêutrons podem mostrar que ainda não entendemos completamente como a entropia se comporta em curvaturas extremas do espaço-tempo. Quando pensamos nos objetos mais extremos do universo, os buracos negros normalmente são os primeiros objetos em que pensamos. Entretanto, existem outros objetos quase tão extremos quanto, mas que poucas pessoas acabam lembrando: as estrelas de nêutrons. Esses objetos surgem após o colapso gravitacional do núcleo de estrelas massivas que explodem como supernovas. O material remanescente é comprimido a densidades tão altas que prótons e elétrons se combinam formando nêutrons. Os fenômenos mais misteriosos e complexos do universo frequentemente estão ligados às estrelas de nêutrons. Entre eles estão explosões de raios gama, magnetares e os pulsares, que emitem pulsos extremamente regulares de radiação. Quando ...

Nunca antes uma medição da expansão cósmica havia alcançado tamanha precisão. Ela revela que o Universo está se expandindo mais rápido do que o previsto pelo modelo padrão da cosmologia, exacerbando a famosa tensão de Hubble. Essa descoberta sugere que um elemento crucial está faltando em nossa compreensão atual do cosmos.   Uma interpretação artística da escala de distâncias cósmicas — uma sucessão de métodos sobrepostos para medir distâncias no Universo, onde cada degrau da escala fornece informações para determinar as distâncias até o próximo degrau. Crédito: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA/J. Pollard. Processamento de imagem: D. de Martin & M. Zamani (NSF NOIRLab) Tradicionalmente, os pesquisadores utilizam dois métodos muito diferentes para determinar a taxa de expansão do Universo. Um deles se concentra em objetos relativamente próximos, medindo nossa distância de certas estrelas e galáxias. O outro remonta ao Universo primordial, utilizando a radiação cósmica de fundo em mic...

Um novo estudo sugere que um conjunto de algoritmos de IA chamado GAME pode ajudar os astrofísicos a obter uma leitura mais precisa do comportamento em constante mudança do universo.   Uma ilustração do cosmos renderizado por computador. Um novo conjunto de algoritmos de IA poderá ajudar a descrever a natureza do universo com uma precisão sem precedentes, afirma um novo estudo. (Crédito da imagem: Denys Semenchenko via Getty Images) Uma técnica recentemente desenvolvida poderá ensinar algoritmos de IA a enxergar o universo com uma clareza sem precedentes, potencialmente expondo as falhas em nossa compreensão do cosmos. Nosso manual de regras cósmicas, conhecido como modelo cosmológico padrão, fez um trabalho incomparável ao descrever o universo, explicando tudo, desde sua expansão acelerada até a formação de galáxias. Mas mesmo as melhores explicações precisam de verificações robustas e independentes, e é aí que entram os algoritmos genéticos. Essas técnicas engenhosas, inspira...

  Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que o Universo continuaria se expandindo para sempre, durando trilhões de anos em um futuro frio e solitário   Webb Catches A Cosmic Tarantula No entanto, uma nova pesquisa sugere que ele pode ter uma vida muito mais curta: restariam apenas cerca de 33 bilhões de anos até o fim. Nesse cenário, a expansão pararia, inverteria o curso e tudo voltaria a colapsar em um estado extremamente denso, semelhante ao momento do Big Bang. Esse processo é conhecido como “Big Crunch”, ou Grande Colapso, uma possibilidade que parecia descartada, mas que agora volta sendo considerada seriamente. Tudo começou com observações recentes sobre a energia escura, aquela força misteriosa que acelera a expansão do cosmos. Pesquisas como o Dark Energy Survey (DES) e o Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) mapearam centenas de milhões de galáxias com grande precisão. Os dados indicam, com alta confiança, que a influência da energia escura não é co...

Uma nova síntese de medições astronômicas confirma uma discrepância persistente que pode apontar para uma física além dos modelos atuais.   Interpretação artística da escada de distâncias cósmicas - uma sucessão de métodos sobrepostos utilizados para medir distâncias no Universo, em que cada degrau da escada fornece informações que podem ser usadas para determinar as distâncias no degrau imediatamente superior. Os métodos incluem observações de estrelas variáveis Cefeidas pulsantes, estrelas gigantes vermelhas que brilham com uma luminosidade conhecida, supernovas do Tipo Ia e certos tipos de galáxias. Nesta ilustração, a escada de distâncias começa no Enxame de Coma, que é o enxame de galáxias extremamente rico mais próximo de nós. A distância até ao Enxame de Coma pode ser medida diretamente através de observações de supernovas do Tipo Ia dentro do enxame. As supernovas do Tipo Ia têm uma luminosidade previsível que as torna objetos fiáveis para cálculos de distância. Crédito: CT...