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    Nova luz sobre a matéria bariônica e a gravidade nas escalas cósmicas

    A presença de gás ionizado ao redor de galáxias com movimentos com eles deixa um traço na radiação de fundo de microondas (painel esquerdo) que pode ser detectado conhecendo o padrão de velocidades das galáxias fornecido pelo mapa de flutuações em seu redshift (painel direito). Crédito:Carlos Hernández-Monteagudo (IAC).

    Os cientistas estimam que a matéria escura e a energia escura juntas são cerca de 95% do material gravitacional do universo, enquanto os 5% restantes são matéria bariônica, que é a matéria "normal" que compõe as estrelas, planetas e seres vivos. Contudo, por décadas, quase metade desta matéria não foi encontrada. Agora, usando uma nova técnica, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) mostrou que essa matéria bariônica "ausente" preenche o espaço entre as galáxias tão quente, gás de baixa densidade. A mesma técnica também fornece uma nova ferramenta que mostra que a atração gravitacional experimentada pelas galáxias é compatível com a teoria da relatividade geral. Esta pesquisa está publicada hoje em três artigos na revista. Avisos mensais da Royal Astronomical Society ( MNRAS )

    Ao projetar esta nova técnica, os pesquisadores analisaram mudanças no espectro eletromagnético em direção ao vermelho à medida que as galáxias se afastam de nós. No universo, as fontes que se afastam mostram um espectro mais vermelho, e aqueles que se aproximam mudam para o azul. Este efeito fornece dados essenciais para a cosmologia moderna. Quase um século atrás, Edwin Hubble descobriu que os desvios para o vermelho das galáxias são maiores quanto mais distantes estão, e esta foi a evidência inicial que eventualmente levou ao modelo de universo do Big Bang. Desde então, esses redshifts têm sido usados ​​para encontrar as distâncias das galáxias e para construir mapas tridimensionais de sua distribuição no universo.

    No trabalho que estamos relatando aqui, um novo método foi desenvolvido, que estuda as estatísticas dos desvios para o vermelho das galáxias, sem convertê-los em distâncias. Em seu primeiro artigo, a equipe mostra que esses mapas são sensíveis à atração gravitacional entre galáxias em escalas cosmológicas. Em um segundo artigo, a mesma equipe comparou os mapas com observações da radiação cósmica de fundo, criando o primeiro censo completo da matéria bariônica em 90% da vida do universo.

    "A maior parte dessa matéria comum é invisível para nós porque não é suficientemente quente para emitir energia. No entanto, usando mapas dos redshifts das galáxias, descobrimos que toda essa matéria preenche o espaço entre eles, "explica Jonás Chaves-Montero, pesquisador do Donostia International Physics Center (DIPC) e primeiro autor deste artigo.

    Finalmente, conforme relatado em um terceiro artigo, os pesquisadores também usaram os mapas de redshift de galáxias para estudar a natureza da gravidade. "Em contraste com as abordagens anteriores, nosso novo método não é baseado em nenhuma conversão de redshift em distância, e é mostrado para ser robusto contra ruído e impurezas de dados. Graças a isso, permite-nos concluir com alta precisão que as observações são compatíveis com a teoria da gravidade de Einstein, "diz Carlos Hernández-Monteagudo, um pesquisador do IAC que é o primeiro autor deste terceiro artigo.


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