Astronomia e Universo

Há 13,8 bilhões de anos, o Universo deu o primeiro passo de sua existência com o Big Bang. Uma região de espaço-tempo minúscula recheada com material extremamente quente e denso passou a se expandir até virar tudo isso que está em volta de você – e em você. 0706-james-webb-super-site(1) © NASA, ESA, CSA, STScI/Reprodução   Para que haja vida, são precisas moléculas complexas com carbono, elemento químico que facilita ligações com outras substâncias.  Agora, astrônomos detectaram esse elemento numa galáxia formada "apenas" 350 milhões de anos depois do Big Bang. Isso significa que um dos principais pré-requisitos para a vida como a conhecemos já existia muito antes do que se imaginava, quase desde o princípio do cosmos. Acredita-se que essas doses notáveis de carbono primordial foram liberadas quando uma primeira geração de estrelas gigantescas entrou em colapso por falta de combustível, um fenômeno conhecido como supernova. Tudo isso foi observado pelo telescópio espacial...

Por que o universo está se expandindo mais rápido do que o previsto?   Cientistas que estudam o cosmos perceberam que a taxa de expansão do universo, chamada de *constante de Hubble*, não bate com o que o modelo atual do universo prevê   Uma visão do espaço profundo e de galáxias distantes vistas pelo JWST (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, Jose M. Diego (IFCA), Jordan CJ D'Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Jake Summers (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Haojing Yan (Universidade de Missouri))   Isso sugere que ainda há algo desconhecido na “receita” do cosmos. O Telescópio Espacial James Webb (James Webb) confirmou observações feitas pelo Telescópio Espacial Hubble, mostrando que essa diferença não é erro dos dados antigos. Em vez disso, pode ser um sinal de que precisamos adicionar um novo “ingrediente” aos nossos modelos do universo. O que é “Tensão de Hubble”? A “Tensão de Hubble” é o nome dado à diferença entre duas formas de calcular a taxa d...

O Universo parece ser mais simples do que aquilo que as teorias atuais imaginam. As observações recentes, desde as vastas extensões cósmicas até as menores partículas, não revelam a complexidade esperada pelos cientistas. Esse fato coloca em questão os grandes modelos da cosmologia moderna, como a teoria das cordas e a inflação cósmica.   Há décadas, a teoria das cordas sugere que o Universo é composto por minúsculos laços de matéria em vibração. Mas, para funcionar, ela introduz dimensões adicionais do espaço, invisíveis e dobradas sobre si mesmas. A inflação, por sua vez, propõe que o Universo tenha passado por uma expansão fulminante logo após o Big Bang, explicando por que ele parece tão uniforme. No entanto, apesar de suas qualidades teóricas, nenhuma dessas hipóteses recebeu provas concretas até o momento. As previsões da inflação, em particular das ondas gravitacionais de grande comprimento de onda, ainda não foram observadas. Vários modelos de inflação estão até mesmo exc...

O universo que conseguimos observar possui cerca de 93 bilhões de anos-luz de extensão, um vasto território cósmico repleto de galáxias, estrelas e outras estruturas grandiosas ©Foto: Unsplash O universo que conseguimos observar possui cerca de 93 bilhões de anos-luz de extensão, um vasto território cósmico repleto de galáxias, estrelas e outras estruturas grandiosas. No entanto, esse valor representa apenas o que é conhecido como o “universo observável” — o limite do que conseguimos enxergar. O que existe além dessa fronteira continua a ser um dos maiores mistérios da cosmologia moderna. Esse limite observável é resultado de uma limitação fundamental: a velocidade da luz. Como a luz demora a viajar grandes distâncias, as informações visuais que recebemos dos objetos cósmicos mais distantes levam bilhões de anos para alcançar a Terra. Objetos extremamente longínquos, que estão além do universo observável, ainda não tiveram tempo de enviar sua luz até nós desde o Big Bang, que ocorr...

Quando pensamos no Universo, muitos imaginam um espaço infinito e enigmático, com buracos negros sugando tudo ao seu redor. Mas e se eles não fossem apenas devoradores cósmicos? E se, na verdade, esses gigantes fossem responsáveis pelo aumento da vastidão do próprio espaço? Recentes descobertas sugerem que os buracos negros podem ser a chave para a expansão acelerada do Universo. Uma ideia que soa tão intrigante quanto as profundezas de um buraco negro Imagem da NASA de um buraco negro devorando matéria. (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Jeremy Schnittman) Uma Expansão Sem Freios: De Relógios aos Céus Infinitos Para muitas coisas na física, há uma regra geral: o movimento desacelera com o tempo. Porém, o Universo parece não seguir esse princípio. Desde o Big Bang, nosso cosmos continua se expandindo e, ao contrário do que se esperava, essa expansão tem acelerado. A causa? Algo conhecido como “energia escura”, um conceito que ainda desafia as explicações tradicionais. Estima-s...

Uma nova pesquisa sugere que uma forma hipotética de energia escura, chamada “energia escura holográfica”, pode parar a expansão do universo, levando a um destino sombrio: um “congelamento longo” onde tudo simplesmente? desacelera. (Crédito da imagem: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images) O Que Isso Significa Nesse cenário, o universo continuaria se expandindo, mas alcançaria um tamanho máximo e tudo ficaria tão frio que qualquer atividade essencialmente pararia. A energia escura é uma força misteriosa que faz o universo se expandir mais rápido. Ela foi descoberta na década de 1990, mas mesmo após mais de 20 anos de pesquisa, ainda é o maior mistério da cosmologia moderna. Ao longo dos anos, os cientistas têm apresentado ideias intrigantes sobre o que é a energia escura e como ela funciona. Energia Escura Holográfica: Uma dessas ideias é chamada de “energia escura holográfica”. De acordo com essa teoria, a gravidade e o próprio espaço são apenas uma ilusão. Nos...

Cientistas estão usando simulações e dados do Telescópio do Polo Sul para detectar o fraco efeito kSZ, uma chave para entender a Época da Reionização, quando as primeiras estrelas ionizaram o universo. Imagem via NASA   Imagine fazer uma viagem para os primeiros dias do universo, especificamente para o começo da Época da Reionização (EoR). Foi nesse período que as primeiras estrelas e galáxias se formaram, e a energia delas separou os prótons e elétrons do gás de hidrogênio primordial, denso e escuro, que formava o universo. Isso criou bolhas de gás ionizado.  Nessa viagem cósmica, você veria muitas dessas bolhas no meio da escuridão, e elas cresceriam e se juntariam, ionizando todo o hidrogênio no universo, iluminando a escuridão e preparando o cenário para a evolução das galáxias como conhecemos hoje. Infelizmente, os cientistas não podem criar máquinas do tempo para voltar a essa época. Mas eles podem coletar grandes quantidades de dados e criar simulações para obter in...

Um fenômeno misterioso observado recentemente parece abalar nossa compreensão do Universo. A descoberta leva os cientistas a se perguntarem se as leis fundamentais da física não precisam ser revisadas. O telescópio DESI entregou resultados inesperados sobre a estrutura do Universo, questionando algumas teorias. Pesquisadores de várias universidades, incluindo SMU, estudaram esses novos dados utilizando recursos de cálculo intensivo. O estudo foi publicado no servidor arXiv, revelando resultados intrigantes sobre os neutrinos, essas partículas onipresentes, mas ainda amplamente misteriosas. De fato, segundo as observações, a matéria parece se agrupar mais do que o previsto, um resultado surpreendente para os cosmologistas. O professor Joel Meyers da SMU explica que esses resultados vêm complementar os dados anteriormente coletados pelo instrumento DESI, que está elaborando o mapa 3D mais preciso do Universo. O DESI permite medir a massa absoluta dos neutrinos através do estudo das o...

Alex Hall é cosmologista e pesquisador na Escola de Física e Astronomia na Universidade de Edimburgo. O texto abaixo saiu originalmente no The Conversation, que publica artigos escritos por cientistas. Vale a visita. Os três ‘degraus’ básicos que os astrônomos usam para calcular a velocidade com que o Universo está se expandindo, um valor chamado de constante de Hubble. Elas envolvem a construção de uma ‘escada de distância’ cósmica. Nasa/EsaSA/A. Feild (STScI)   Já se passaram quase 100 anos desde que os cientistas descobriram que o Universo está se expandindo. Nas décadas que se seguiram, a precisão das medições, as interpretações e as implicações dessa descoberta foram uma fonte de debates acirrados. Sabemos agora que o Universo emergiu dramaticamente de um estado altamente comprimido em um evento conhecido como o Big Bang. As medições da taxa de expansão atual - conhecida como constante de Hubble, ou H ₀ (pronuncia-se “ H-naught ” em ingl ê s) - melhoraram consideravelmen...