Astronomia e Universo

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...

  Astrônomos que utilizam dados do  Experimento de Energia Escura do Telescópio Hobby-Eberly  (HETDEX) descobriram dezenas de milhares de halos gigantescos de gás hidrogênio, chamados de "nebulosas Lyman-alfa", circundando galáxias de 10 a 12 bilhões de anos atrás.  Conhecida como Meio-dia Cósmico, essa é uma época no início do universo em que as galáxias estavam crescendo mais rapidamente. Para impulsionar esse crescimento, elas precisariam ter acesso a vastos reservatórios de gás hidrogênio, um componente fundamental para a formação de estrelas. No entanto, até recentemente, os astrônomos haviam encontrado apenas algumas dessas estruturas essenciais.   Um enorme halo de gás hidrogênio, descoberto nos dados do Experimento de Energia Escura do Telescópio Hobby-Eberly (HETDEX) e sobreposto à sua localização em imagens de alta resolução do Telescópio Espacial James Webb (JWST). Presente há 11,3 bilhões de anos, esse sistema brilha devido à luz combinada de muitas ...

Na física quântica, o vácuo não é completamente vazio. Ele é constantemente atravessado por minúsculas flutuações, como vibrações muito fracas. Esses movimentos geralmente permanecem invisíveis. Mas, sob certas condições, eles podem ser amplificados e dar origem a... partículas.   Esse mecanismo, chamado amplificação paramétrica, pode ser comparado a um fenômeno simples. É como uma gangorra que recebe impulsos regulares no momento certo. O movimento se amplifica gradualmente. Aqui, são as flutuações do vácuo que são "empurradas" até se tornarem observáveis. Para testar essa ideia, os cientistas usaram um gás de átomos de hélio resfriado a uma temperatura extremamente baixa, próxima do zero absoluto. Nesse nível de frio, a matéria adota um comportamento muito particular, regido pelas leis da mecânica quântica. O gás é mantido no lugar por feixes de laser. Variando regularmente a intensidade de um desses lasers, os pesquisadores induzem uma vibração controlada no sistema. E...

Uma equipe de astrônomos identificou uma das estrelas mais primitivas e quimicamente puras já registradas, um verdadeiro fóssil vivo do universo antigo. Estrelas na tênue galáxia anã Pictor II, lar de PicII-503, uma estrela de segunda geração com deficiência de ferro. (Crédito da imagem: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA. Processamento da imagem: T.A. Rector (Universidade do Alasca em Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani e D. de Martin (NSF NOIRLab). Agradecimentos: Investigador Principal: Anirudh Chiti, Alex Drlica-Wagner) Chamada de PicII-503, essa estrela apresenta uma quantidade de ferro incrivelmente baixa: apenas 1/40.000 da que existe no Sol. Essa característica a coloca entre os objetos mais pobres em metais pesados conhecidos, aproximando-se do que se espera das primeiras estrelas que surgiram após o Big Bang. O que torna PicII-503 especialmente valiosa é o fato de ela preservar, de forma clara e sem ambiguidades, a assinatura química dos primeiros astros que existiram no cosmos. Essas...

O Universo "invisível" oferece um espetáculo muito mais grandioso do que aquilo que nossa visão direta nos permite apreciar. Um projeto recente de mapeamento catalogou mais de 13 milhões de objetos e eventos cósmicos, revelando um céu radicalmente diferente quando observado em ondas de rádio. Chamado LoTSS-DR3, este projeto utiliza o conjunto de radiotelescópios LOFAR, o maior radiotelescópio de baixa frequência do mundo. Ao examinar o céu nessas ondas, os astrônomos conseguem distinguir jatos luminosos emitidos por buracos negros supermassivos, galáxias em colisão e estrelas em explosão. Essa abordagem altera profundamente nossa percepção do espaço. Situados no centro de grandes galáxias, os buracos negros supermassivos tornam-se ativos ao atraírem matéria. Esse processo gera jatos poderosos que se estendem muito além da galáxia hospedeira. Ao detectar as ondas de rádio produzidas por esses jatos, os cientistas podem estudar como essa energia influencia a evolução das galá...

  As medições do universo primordial revelam que o espaço parece plano em toda a parte que conseguimos observar   Imagem via 3a#https://science.nasa.gov/missions/webb/nasa-webb-pushes-boundaries-of-observable-universe-closer-to-big-bang/” target=”_blank”>NASA No entanto, além do nosso horizonte cósmico, o universo pode se curvar, formar loops ou se conectar de formas inesperadas, deixando em aberto a questão definitiva sobre seu tamanho e sua verdadeira forma.   Quando olhamos para o céu com telescópios poderosos, vemos galáxias, estrelas e estruturas que se estendem até onde a luz conseguiu viajar desde o Big Bang. Esse é o nosso universo observável, uma bolha imensa com dezenas de bilhões de anos-luz de diâmetro. Os astrônomos assumem que o cosmos continua além dessa fronteira, com mais galáxias e matéria se estendendo para fora. Mas surge uma pergunta profunda: qual é o tamanho total do universo, incluindo as regiões que nunca poderemos ver?   A verdade é...

Como o Universo pode se expandir a duas taxas distintas? Esse enigma, conhecido como tensão de Hubble, intriga os astrônomos há muitos anos.   Ilustração mostrando a emissão de ondas gravitacionais durante a colisão de buracos negros. Crédito: Deborah Ferguson, Karan Jani, Deirdre Shoemaker, Pablo Laguna, Georgia Tech, Colaboração MAYA A origem dessa tensão reside na discrepância entre dois métodos de cálculo. O primeiro, baseado em observações de estrelas em explosão no Universo relativamente próximo, fornece um determinado valor para a taxa de expansão. O segundo , que se baseia na análise do cosmos primordial por meio da radiação cósmica de fundo em micro-ondas , produz um valor significativamente menor. Essa diferença persistente sugere que uma peça do quebra-cabeça pode estar faltando em nossa narrativa da evolução cósmica. Uma equipe de pesquisadores está propondo uma nova abordagem: o uso de ondas gravitacionais. Essas oscilações do espaço-tempo, previstas por Einstein e...

  Pesquisadores da Universidade de Bolonha, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) e de outros institutos propuseram uma nova maneira de abordar a "tensão de Hubble" comparando estimativas da idade do Universo em vez de sua taxa de expansão. Usando dados estelares precisos, eles determinaram as idades de estrelas muito antigas da Via Láctea cuidadosamente selecionadas e encontraram uma idade mais provável de cerca de 13,6 bilhões de anos. Sob a hipótese do modelo cosmológico padrão, essa idade é inconsistente com o Universo mais jovem sugerido pelas medições de expansão baseadas em Cefeidas e Supernovas, mas é compatível com a idade mais antiga inferida a partir de observações da radiação cósmica de fundo em micro-ondas — adicionando, assim, uma nova perspectiva ao debate em curso sobre a tensão de Hubble.   As estrelas mais antigas da Via Láctea fornecem informações sobre a idade do universo. Crédito: Elena Tomasetti   Uma das questões mais debatidas na...

Imagine um princípio simples que atravessa tudo o que existe: desde as partículas mais minúsculas até as galáxias mais distantes, passando pela vida em nosso planeta   Filamentos emaranhados na teia cósmica, tema de um novo livro, se unem em um enorme aglomerado de galáxias nesta imagem da Simulação Illustris. A densidade da matéria escura à esquerda dá lugar à densidade do gás à direita. Colaboração Illustris Esse princípio seria uma busca constante por equilíbrio, uma tendência universal dos sistemas de reduzirem algo chamado “tensão? para se manterem estáveis e funcionais. É exatamente essa ideia que o pesquisador independente Henrik Lehn apresenta em seu trabalho “ToCA – The Theoretical Foundation for Tension”, publicado no repositório Zenodo no final de 2025. A Theory of Cosmic Architecture, ou ToCA, não pretende substituir as teorias científicas já consolidadas, como a Relatividade Geral ou a Mecânica Quântica. Pelo contrário, ela propõe uma ponte entre elas, oferecendo u...

Sabe-se há quase cem anos que o universo está em expansão, mas quão rápido? A taxa exata dessa expansão continua sendo objeto de intenso debate, chegando a desafiar o modelo padrão da cosmologia. Uma equipe de pesquisa da Universidade Técnica de Munique (TUM), da Universidade Ludwig Maximilians (LMU) e dos Institutos Max Planck (MPA e MPE) obteve imagens e modelou uma supernova excepcionalmente rara que pode fornecer uma nova maneira independente de medir a velocidade de expansão do universo. Os estudos foram publicados no servidor de pré-impressões arXiv .   Supernova Winny. Crédito: Grupo de Pesquisa SN Winny   A supernova é uma rara explosão estelar superluminosa , a 10 bilhões de anos-luz de distância, e muito mais brilhante do que as supernovas típicas. Ela também é especial de outra forma: a supernova única aparece cinco vezes no céu noturno, como fogos de artifício cósmicos, devido a um fenômeno conhecido como lente gravitacional.   Duas galáxias em primeiro pl...

  Esta é a Parte 3 de uma série sobre a idade do universo.   A métrica FLRW é um modelo. E você conhece o ditado: todos os modelos estão errados, mas alguns são úteis. A métrica FLRW é parcimoniosa: é a concepção mais simples que captura a maior quantidade de observações. E de fato é simples. Ela assume que, em escalas suficientemente grandes, o universo é HOMOGÊNEO: que é aproximadamente o mesmo de um lugar para outro, e que essa massa uniforme de matéria está sendo gradualmente diluída à medida que o universo se expande. Fazemos essas suposições porque a) elas se aproximam bastante da realidade e b) tornam a matemática da relatividade geral, que é notoriamente complexa, um pouco menos complexa. E é através da linguagem da métrica FLRW que obtemos nosso relógio universal. Nessa métrica, nessas equações, existe um parâmetro que representa a passagem do tempo. Normalmente, usamos o símbolo tau, que é o precursor da letra t no alfabeto grego, então isso se encaixa. E chamamo...