quinta-feira, 13 de setembro de 2012

Energia escura é real, dizem astrônomos

Os mapas extragalácticos selecionados pelos pesquisadores como relevantes são mostrados como conchas, representando uma distância crescente da Terra, da esquerda para a direita. [Imagem: Terra: NASA/BlueEarth; Via Láctea: ESO/S.Brunier;CMB:NASA/WMAP]


Realidade desconhecida

Energia escura, a misteriosa força teorizada para explicar a aceleração da expansão do Universo, "está realmente lá".

É o que garante uma equipe de astrônomos das universidades de Portsmouth e Munique.

Ao término de um estudo que durou dois anos, os astrônomos concluíram que a probabilidade da existência real da energia escura é de 99,996%.

"A energia escura é um dos maiores mistérios científicos do nosso tempo, por isso não surpreende que muitos pesquisadores questionem sua existência," comentou Bob Nichol, membro da equipe.

"Mas, com nosso trabalho, estamos mais confiantes do que nunca que esse exótico componente do Universo é real - ainda que nós continuemos sem saber do que ela é feita," acrescentou.

A hipótese da energia escura foi levantada em 1998, tendo sido premiada com o Prêmio Nobel de Física de 2011.


Conchas de Universo

Os dados analisados pela equipe assumiram a forma de uma série de conchas sobrepostas.

Os mapas extragalácticos selecionados pelos pesquisadores como relevantes são mostrados como conchas, representando uma distância crescente da Terra, da esquerda para a direita.

O objeto mais próximo visto nos mapas é a nossa galáxia, a Via Láctea, que é uma potencial fonte de ruído para a análise dos objetos mais distantes.

A seguir estão seis conchas contendo mapas de milhões de galáxias distantes utilizadas no estudo.

Estes mapas foram produzidos com diferentes telescópios, em comprimentos de onda diferentes, e foram codificados por cores para mostrar aglomerados de galáxias mais densos em vermelho e menos densos em azul - existem furos nos mapas, devido a cortes efetuados por diferenças de qualidade dos dados.

A última e maior concha mostra a temperatura da radiação cósmica de fundo detectada pela sonda espacial WMAP (vermelho é quente, azul é frio), que é a imagem mais distante do Universo já vista, alcançando cerca de 46 bilhões de anos-luz de distância.

A equipe afirma ter detectado, com 99,996% de significância, correlações muito pequenas entre os mapas de primeiro plano (à esquerda) e a radiação cósmica de fundo (à direita).


Efeito Integrado Sachs Wolfe

Na falta da energia escura, ou de uma grande curvatura no Universo, não deveria haver correspondência entre os mapas da distante radiação cósmica de fundo e das galáxias mais próximas, do chamado Universo Local.

A existência da energia escura, por outro lado, produz um efeito estranho e contraintuitivo, pelo qual os fótons da radiação cósmica de fundo ganham energia conforme viajam através de grandes aglomerados de matéria.

Conhecido como Efeito Integrado Sachs Wolfe - em referência a Rainer Sachs e Arthur Wolfe - o fenômeno foi detectado pela primeira vez em 2003, mas era tão pequeno que os resultados foram questionados e atribuídos à poeira presente na nossa galáxia.

Agora, os cientistas alegam ter re-examinado todos os argumentos contra aquela detecção, assim como melhorado os mapas.

E chegaram ao índice de precisão alegado - de 99,996% - que é similar ao atribuído ao Bóson de Higgs detectado recentemente pelo LHC.


Sempre Einstein

"Este trabalho nos fala a respeito de possíveis modificações à Teoria da Relatividade Geral de Einstein," afirmou Tommaso Giannantonio, que coordenou os estudos.

"A próxima geração de rastreios de galáxias e da radiação cósmica de fundo deverá fornecer uma medição definitiva, ou confirmando a relatividade geral, incluindo a energia escura, ou, de forma ainda mais intrigante, exigindo um entendimento completamente novo de como a gravidade funciona," concluiu.




9 comentários:

Bogdan disse...

Sobre tudo que leio a respeito de expansão cosmológica, sempre propõem a existência de 02 forças, uma gravitacional e outra anti-gravidade.
Será que o problema não seria o fato de considerarmos a existência de 02 forças, uma atrativa e outra expansiva?
Poderia comentar minha proposta de ser apenas 01 força que partiria do ponto zero e se expandiria.

O vácuo pode ser a resposta para o santo grau da física e para isto precisamos provar que ele existe, não se ele é possível.

“Energia de ponto zero
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
A energia no vácuo do espaço é considerada uma forma de energia de ponto zero, também descrita como 'terra' ou 'estado estacionário'.
Contudo, sua existência é bastante controversa, Steven Weinberg demonstrou que ela é incompatível com alguns aspectos da cosmologia, no que diz respeito a constante cosmológica. Portanto, sua existência ainda é uma dúvida para os cientistas da atualidade.”

Porque o vácuo é considerado apenas uma forma, e não sim uma energia de ponto zero?
Vácuo, sem deturpação do sentido físico que o é, trata-se de um campo espacial sem matéria alguma e, portanto sem temperatura gradual, ou seja, sua temperatura seria zero absoluto.
Em temperatura zero a radiação de calor é zero e assim a energia do vácuo não apresentaria nenhum resultado de grandeza, ou seja, seria esta energia apenas um potencial inerte disponível para trabalho aguardando um estimulo.
Uma energia só se manifesta se houver uma diferença de pressão entre dois ambientes, e, portanto no vácuo isto seria impossível já que ele seria um campo único.
Isto talvez de a razão a Einstein quando da sua primeira colocação da sua teoria da relatividade, neste ponto ele estaria certo, o Cosmo como pano de sustentação do Universo é um campo estacionário inerte.


CONSTANTE COSMOLÓGICA.
Adicionemos agora a este Cosmo/vácuo espacial um planeta Terra, este com certeza ira irradiar calor ao seu redor e assim o campo energético do vácuo iria vibrar e se manifestar.
Mas neste ponto o Universo continuaria estático, pois as diferenças de pressões iram ser iguais em todos os lados.
Adicione agora um satélite chamado Lua, este iria irradiar calor no vácuo criando uma nova onda vibratória, que ao se encontrar com a onda gerada pela Terra iria criar uma pressão entre os dois maior que a pressão que estivesse atrás dos mesmos afastando um do outro.
Seria esta a constante cosmológica?

SISTEMA GRAVITACIONAL.
Adicione agora o Sol e todos os outros astros do Universo, emitindo radiações de calor em todo o espaço, hora quando próximos de um astro a pressão seria maior, hora quando afasta dele mais fraca, mas como ficou mais perto de outro sua oposta fica mais forte empurrando-o de volta ao astro anterior, e quando próximo a este novamente seria afastado.
A este sistema poderíamos dar o nome de “sistema gravitacional”?
Ou ainda quem sabe, não seria este o sistema proposto por Einstein, só que a deformação do espaço é promovida pela temperatura dos corpos e não pelo volume ou massa?

No aguardo de um comentário.

Bogdan.

Aryel e Heloise disse...

Ola Bogdan

Analisamos seu comentário e percebemos que você mistura algumas teorias,
existem teorias diferentes para explicar um mesmo fenômeno,
se você tentar mesclá-las vai só ficar confuso, o vácuo não é um vazio absoluto, por ele circulam diversas faixas de radiação e se você analisar quanticamente ainda pode encontrar quarks e outras micropartículas menores.

Sobre constante cosmológica, nós entendemos pelo que está disponível no site da UFRGS, que ela depende da densidade do vácuo.
Pelo gráfico disponível no site percebemos que o universo é composto
quase que totalmente por matéria escura e energia escura, sendo a matéria normal(luz, gases, rochas...) responsável por apenas 5% da composição, logo esse dois componentes exercem grande influência sobre a constante cosmológica.
Esbarramos agora no fato de que o conhecimento que temos sobre a energia e matéria escura é muito pouco, tudo são teorias que divergem em aceitação dentro da comunidade cientifica.

Não.
Pela relatividade de Einstein, sabemos que a curvatura do espaço-tempo(em 4 dimensões) é devida a massa existente no universo, o Sol e os planetas curvam o tecido do espaço-tempo a sua volta
assim como qualquer corpo com massa. A força da gravidade em si poderíamos dizer que é uma interpretação da curvatura, o termo força advém da mecânica newtoniana que não abrange a partir de determinada escala, sendo assim necessário a Teoria da Relatividade. Entenda, que a curvatura é devida a massa e é algo que ocorre em 4 dimensões, nossas mentes de terceira dimensão interpretam ela da melhor forma possível em 3 dimensões.

fonte:
http://www.if.ufrgs.br/~thaisa/cosmologia/Constante_Cosmologica1.htm

Bogdan disse...

Em resumo, as leis da termodinâmica não poderiam ser aplicadas ao “VACUO COSMOLOGICO”?

Princípio primeiro: conservando a energia
De acordo com o princípio da Conservação da Energia, a energia não pode ser criada nem destruída, mas somente transformada de uma espécie em outra. O primeiro princípio da termodinâmica estabelece uma equivalência entre o trabalho e o calor trocados entre um sistema e seu meio exterior no que se refira à variação da energia interna do sistema.
Para a aplicação do primeiro princípio de termodinâmica devem-se respeitar as seguintes convenções:
 Q > 0: calor é recebido pelo sistema oriundo de sua vizinhança.
 Q < 0: calor cedido pelo sistema à vizinhança.
 W > 0: volume do sistema aumenta; o sistema realiza trabalho sobre a vizinhança (cujo volume diminui).
 W < 0: volume do sistema diminui; o sistema recebe energia na forma de trabalho oriunda de sua vizinhança (cujo volume aumenta).
 > 0: a energia interna do sistema aumenta.
 < 0: a energia interna do sistema diminui.

A transformação termodinâmica a ser aplicada no sistema VÁCUO COSMOLOGICO, seria a cíclica ou ciclo de um sistema onde o conjunto de transformações sofridas tenha seu estado final e inicial iguais.
Quando o ciclo completo é percorrido no sentido horário, o sistema recebe calor e realiza trabalho, que neste caso seria a dilatação espacial (o trabalho W e o calor Q totais são ambos positivos); no sentido anti-horário o sistema cede calor e recebe trabalho (o trabalho W e o calor Q totais são ambos negativos),ou seja, astros próximos aumentam o calor do vácuo e promove a dilatação do espaço, ao se distanciarem diminuem o calor entre eles e promovem a contração espacial.

Bogdan disse...

Ola Aryel e Heloise

Não quero mesclar teorias, mas transformá-las em uma única que explique tudo.
Quanto ao vácuo, me desculpe, mas ele é um vazio absoluto, que foi posteriormente preenchido por matéria.
Inclusive a melhor prova disto é que dois corpos não ocupam o mesmo espaço e, portanto tem que existir um espaço vazio para ele ocupar.

Que a constante cosmológica depende da densidade do vácuo é evidente, a minha proposta é que esta densidade e determinada em cada ponto do Universo pela radiação de calor emitido pelos astros que ali se encontram.
Neste mesmo site da UFRGS ele sita que o Universo após o Big Bang se expandiu e depois se contraiu e esta novamente se expandindo.
Minha explicação para isto é que no Big Bang a temperatura foi altíssima e expandiu demais o Universo, que pela distancia e tamanho pequeno das partículas criou espaços grandes e distantes entre elas ocasionado um resfriamento neste espaço que se contraiu e promoveu a formação dos aglomerados de partículas e destes aglomerados o sistema Universal que conhecemos hoje.
Após esta contração os aglomerados produziram suas próprias e proporcionais radiações de calor e é este ajuste que o Universo vem promovendo ate o ponto que estas radiações iram diminuir e talvez promover o Big Crunch.

A teoria de Einstein me intriga porque no espaço não existe em cima ou embaixo, ou seja, não existe peso, portanto uma deformação não seria possível sem pressão que se por principio é igual em todos os lados o peso/massa não atuariam.
No espaço acho que os corpos apenas ocupam um espaço.
Minha proposta é que esta deformação ocorre pela radiação de calor quando alta promove a dilatação, quando diminui promove a contração do espaço, e para isto não precisamos de uma 4 demissão.

Bogdan disse...

Do ponto de equivalência:

Crosta terrestre:
A principal causa da movimentação das placas tectônicas são as diferenças de pressão causadas pelas diferenças de temperatura.

Correntes oceânicas:
Apesar da rotação da Terra e dos ventos influenciarem nas correntes marítimas, o fator principal desta movimentação é a diferença de pressão, promovida pela diferença de temperatura das águas.

Correntes atmosféricas:
Estas também possuem sua movimentação ocasionada pelas diferenças de temperatura.

Correntes cosmológicas:
Seria absurdo deduzir-mos que as correntes cósmicas também tivessem influencia da diferença de temperaturas radiadas pelos astros que a compõem?

Bogdan.

Aryel disse...

Ola Bogdan

primeiramente, desculpe-nos a demora em responder seus comentários, mas é que temos outros compromissos além deste blog. Sempre que possível responderemos, claro que na medida do que nosso conhecimento permite.

vamos lá...
Pela relatividade geral o espaço é curvo devido a MASSA dos materiais que nele estão, esta curvatura em nada tem a ver com temperatura.

Pelo que sabemos você está errado em afirmar que o vácuo é um vazio absoluto, o espaço é cheio como disse anteriormente de pequenas partículas, átomos e moléculas, a questão é que no espaço as moléculas estão muito afastadas umas das outras. Isso não é especulação, mas sim fatos comprovados experimentalmente.

Quanto a "dois corpos não ocupam o mesmo lugar no espaço", neste momento, você sentado ai na sua cadeira está sendo atravessado por milhares de partículas e radiações eletromagnéticas, mas calma!
essas partículas são tão pequenas que atravessam a Terra inteira sem colidir com um próton ou elétron, ainda menos os de uma pessoa.
Quero dizer com isso que você estando ou não na cadeira há milhares de partículas junto contigo, diga um oi para elas, mas é provável que elas não lhe deem ouvidos pois nossa presença não atrapalha elas.
Logo o espaço não é um vazio absoluto.

Se bem entendi, você disse que a radiação emitida pelos corpos celestes, deve agir sobre a matéria escura, assim como o calor de uma chama excita o gás a sua volta?
Você concorda que tal fenômeno não poderia ocorrer em um "Vácuo Absolutamente Vazio" como tu afirmas ali em cima, é preciso existir algum tipo de matéria para acontecer a expansão devida a radiação, agora, se a matéria escura pode ser exitada pela radiação emitida pelos astros nós aqui não sabemos te dizer.

"A teoria de Einstein me intriga porque..."
A curvatura do espaço-tempo ocorre em TODAS as direções, aqueles modelos que você vê nos livros de um lençol com uma bola no meio(o lençol representando o tecido do espaço-tempo e a bola representado um corpo como o Sol) é apenas uma tentativa de interpretação de um "fenômeno de quatro dimensões" em um mundo de "três dimensões", que é o que nossos olhos vêem.
Muitas das predições da teoria da relatividade já foram comprovadas, ela explica muito bem a mecânica celeste em grande escala, suas predições vão muito além do que Newton um dia imaginou.
Agora, ela não é perfeita em todo, mas está consagrada por ser testável e saber explicar muitos fenômenos. Assim como a mecânica de Newton(teoricamente errada se comparada com a relatividade) ainda é ceita por ter um ótimo uso prático em nosso dia a dia.

É aquela situação: Para ir a padaria da esquina você usa uma Enterprise(Einstein) ou uma bicicleta(Newton)?

Em relação a essas equivalências me parece estar correto, tenho duvida quanto a explicação da movimentação das placas tectônicas, mas isso não vem ao caso...
O termo "corrente cosmológica" não nos é conhecido, seria a gravidade isso? como disse anteriormente se a radiação dos astros influência na dinâmica da curvatura espaço-tempo não sabemos. Desconheço uma teoria que afirma isso.

Bogdan disse...

Boa noite Aryel,
Obrigado pela atenção dispensada por vocês, sou apenas um entusiasta do conhecimento e o mais importante é o que de novo possa contribuir.

Quero ir um pouco alem do conhecimento que temos, e estimular a pensarmos no novo.
Os fenômenos da Natureza não precisam ser criados, mas apenas decodificados.
Não olho para estes fenômenos como um computador cheio de formulas matemáticas, mas como causas naturais simples por principio, resultado de ações e reações, pois se ao contrario for, então deveremos acreditar que não somos resultado da NATUREZA, mas a criação de um cientista que formulou todo o Universo.

Portanto se me permitirem, mais que propor uma nova teoria, gostaria de estimular vocês que possuem mais acesso a informação a pensar e pesquisar sobre esta nova proposta.

vamos lá...
Newton deduziu que os corpos se atraem, Einstein melhorou dizendo que isto ocorre pela deformação do espaço, mas ainda não foi aceit, continua sendo uma teoria e não uma lei da física.
O que preciso de ajuda é em saber se esta deformação não seria estimulada pelas Leis da Termodinâmica.

Sobre o vácuo, ele é presente justamente no espaço vazio entre não só partículas, átomos e moléculas, mas no espaço vazio entre as menores partículas que um dia for identificado, inclusive é este espaço vazio que permite que estas partículas se movimentem e interajam criando novas moléculas.

O que precisaria ser provado é se o vácuo é uma energia de ponto zero, que ao ser aquecido ele imitiria radiação (ondas) que afastariam estas partículas uma das outras (dilatando o espaço vazio entre as partículas, elas se afastariam).
Como você mesmo vem afirmando, o espaço cosmológico é preenchido por partículas (inclusive a matéria escura ainda não identificada), e, portanto se o espaço entre estas partículas se dilatarem ocorreria à expansão cosmológica.
Então não é a matéria escura que seria estimulada, mas a energia escura, ou do vácuo, ou do ponto zero.

“Energia de ponto zero
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
A energia no vácuo do espaço é considerada uma forma de energia de ponto zero, também descrita como 'terra' ou 'estado estacionário'.
Contudo, sua existência é bastante controversa, Steven Weinberg demonstrou que ela é incompatível com alguns aspectos da cosmologia, no que diz respeito a constante cosmológica. Portanto, sua existência ainda é uma dúvida para os cientistas da atualidade.”

E é sobre esta duvida que sugiro se aplicar as Leis da termodinâmica e talvez assim encontrar a resposta.
Conhece alguém que possa ajudar?

Quanto às equivalências, usarei uma regra primária de Newton escrito nas duas primeiras regras para o estudo do Livro 3 de Principia, de 1726:
“Não devemos admitir mais causas para os fenômenos naturais do que aquelas verdadeiras e suficientes para explicá-los. Portanto aos mesmos fenômenos naturais devemos, na medida do possível, atribuir as mesmas causas.”

Atenciosamente.
Bogdan.

Aryel disse...

vou lhe passar o e-mail de um professor aqui do departamento de Física que talvez posso lhe ajudar, é o Prof. Moacir

marmoa@terra.com.br

Bogdan disse...

Aryel, este e-mail deu como erro ou inexistente.
Se jugar conveniente, passe todo o texto acima para ele avaliar.

Obrigado por enquanto.

Bogdan.