{"id":4848,"date":"2022-02-11T07:23:21","date_gmt":"2022-02-11T06:23:21","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4848"},"modified":"2022-02-11T07:23:22","modified_gmt":"2022-02-11T06:23:22","slug":"o-arrefecimento-precoce-do-universo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/02\/11\/o-arrefecimento-precoce-do-universo\/","title":{"rendered":"O arrefecimento precoce do Universo"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um telesc\u00f3pio nos Alpes franceses permitiu que os investigadores &#8220;mergulhassem&#8221; profundamente no passado do Universo. Pela primeira vez, puderam observar uma nuvem de hidrog\u00e9nio extremamente distante que ensombra a radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo criada pouco depois do Big Bang. A sombra \u00e9 criada porque a \u00e1gua, mais fria, absorve a radia\u00e7\u00e3o de fundo mais quente no seu caminho para a Terra. Isto fornece informa\u00e7\u00f5es sobre a temperatura do cosmos apenas 880 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang. Para medir a hist\u00f3ria inicial do Universo, uma equipa internacional utilizou o NOEMA (Northern Extended Millimetre Array), o mais poderoso radiotelesc\u00f3pio do hemisf\u00e9rio norte.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O Universo surgiu h\u00e1 cerca de 13,8 mil milh\u00f5es de anos com o Big Bang. Nessa altura, um nevoeiro quente e denso de radia\u00e7\u00e3o e part\u00edculas elementares ondulavam no espa\u00e7o, espa\u00e7o este que se expandia rapidamente. A densidade e a temperatura diminu\u00edram com a mesma rapidez, e as part\u00edculas de luz (fot\u00f5es) perderam cada vez mais energia. Ap\u00f3s cerca de 380.000 anos, este plasma tinha arrefecido para 3000 K. Foi ent\u00e3o poss\u00edvel a cria\u00e7\u00e3o de \u00e1tomos est\u00e1veis. E os fot\u00f5es tiveram caminho livre e assim sendo espalharam-se pelo espa\u00e7o. O cosmos tornou-se transparente, por assim dizer.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"https:\/\/images2.imgbox.com\/ad\/eb\/8HkGpUCM_o.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"698\" height=\"358\" src=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/8HkGpUCM_o.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-4849\" srcset=\"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/8HkGpUCM_o.jpg 698w, https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/8HkGpUCM_o-300x154.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 698px) 100vw, 698px\" \/><\/a><figcaption>Um olhar para o passado: A radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de micro-ondas (esquerda) foi libertada 380.000 anos ap\u00f3s o Big Bang e serve de pano de fundo para todas as gal\u00e1xias no Universo. A gal\u00e1xia &#8220;starburst&#8221; HFLS3 (centro) est\u00e1 embebida numa nuvem de vapor de \u00e1gua fria e aparece como era 880 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang. Devido \u00e0 sua baixa temperatura, a \u00e1gua lan\u00e7a uma sombra escura sobre o fundo do micro-ondas (amplia\u00e7\u00e3o de detalhe \u00e0 esquerda). Isto representa um contraste cerca de 10.000 vezes mais forte do que as suas varia\u00e7\u00f5es intr\u00ednsecas de apenas 0,001% (manchas claras\/escuras).<br>Cr\u00e9dito: ESA e Colabora\u00e7\u00e3o Planck; painel ampliado: Dominik Riechers\/Universidade de Col\u00f3nia; composi\u00e7\u00e3o da imagem: Martina Markus\/Universidade de Col\u00f3nia<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O Universo tem vindo a expandir-se desde o Big Bang. Esta radia\u00e7\u00e3o de fundo emitida 380.000 anos mais tarde arrefeceu at\u00e9 2728 K (-270,42\u00ba C). Pode ser observada no micro-ondas com radiotelesc\u00f3pios ou sat\u00e9lites. Mas como ocorreu exatamente este processo de arrefecimento? Se pud\u00e9ssemos medir a temperatura em diferentes momentos da hist\u00f3ria c\u00f3smica, poder\u00edamos reconstruir a hist\u00f3ria da expans\u00e3o do Universo. Isto poderia fornecer informa\u00e7\u00f5es sobre a energia escura que est\u00e1 a afastar o cosmos.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00c9 aqui que entra em jogo a recente observa\u00e7\u00e3o com o NOEMA. Esta instala\u00e7\u00e3o do IRAM (Institut de Radioastronomie Millim\u00e9trique) consiste em doze antenas de 15 metros apontadas para o objeto HFLS3. Atr\u00e1s dele encontra-se uma gal\u00e1xia &#8220;starburst&#8221; &#8211; uma jovem gal\u00e1xia parecida com a Via L\u00e1ctea que se encontra numa violenta fase de forma\u00e7\u00e3o estelar. A luz que recebemos hoje de HFLS3 partiu quando o Universo tinha apenas 880 milh\u00f5es de anos. Nesta gal\u00e1xia, havia uma vasta e fria nuvem de vapor de \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ao observar esta nuvem, ocorreu um efeito que os investigadores conhecem do Sol e das estrelas. Acima das camadas mais quentes e profundas de g\u00e1s, existem normalmente camadas mais frias atrav\u00e9s das quais a luz tem de se apressar. Isto cria linhas de absor\u00e7\u00e3o no espectro &#8211; certos comprimentos de onda em que a luz das estrelas perto da superf\u00edcie \u00e9 absorvida pelas camadas mais altas e mais frias. Quando os astr\u00f3nomos observam o espectro em forma de arco-\u00edris de uma estrela, estas linhas de absor\u00e7\u00e3o aparecem na realidade como sombras mais escuras, em forma de linha.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-large\"><a href=\"https:\/\/images2.imgbox.com\/9b\/59\/bFuUd6lu_o.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/images2.imgbox.com\/9b\/59\/bFuUd6lu_o.jpg\" alt=\"\"\/><\/a><figcaption>Examinando os c\u00e9us: as antenas do observat\u00f3rio NOEMA nos Alpes franceses. Com o poder de resolu\u00e7\u00e3o \u00fanico deste interfer\u00f3metro, os investigadores exploraram o Universo primitivo e encontraram um novo m\u00e9todo para medir a temperatura do fundo c\u00f3smico do micro-ondas.<br>Cr\u00e9dito: IRAM \/ A. Rambaud<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">No caso da gal\u00e1xia &#8220;starburst&#8221; HFLS3, a radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo atua como uma fonte de luz que se encontra atr\u00e1s da gal\u00e1xia, do ponto de vista do observador. A sombra \u00e9 criada porque a \u00e1gua mais fria da nuvem gal\u00e1ctica absorve a radia\u00e7\u00e3o de micro-ondas mais quente a caminho da Terra. Como a temperatura da \u00e1gua pode ser extrapolada a partir de outras propriedades observ\u00e1veis da gal\u00e1xia, a diferen\u00e7a indica a temperatura da radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo nesse momento. \u00c9 cerca de seis vezes mais elevada do que no Universo atual.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Com base nas suas observa\u00e7\u00f5es, os astr\u00f3nomos conclu\u00edram que a radia\u00e7\u00e3o de fundo deve ter tido uma temperatura entre 16,4 e 30,2 K nessa altura. Isto \u00e9 consistente com a temperatura de 20 K prevista pelos atuais modelos cosmol\u00f3gicos para 880 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang. Tendo em conta a liga\u00e7\u00e3o direta entre o arrefecimento da radia\u00e7\u00e3o de fundo e a hist\u00f3ria de expans\u00e3o do Universo, esta \u00e9 uma indica\u00e7\u00e3o importante de que estes modelos s\u00e3o consistentes.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;A descoberta n\u00e3o s\u00f3 fornece evid\u00eancias de arrefecimento como tamb\u00e9m nos mostra que o Universo tinha algumas propriedades f\u00edsicas espec\u00edficas que j\u00e1 n\u00e3o existem atualmente,&#8221; diz Dominik Riechers do Instituto de Astrof\u00edsica da Universidade de Col\u00f3nia, autor principal do artigo cient\u00edfico publicado na revista Nature.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">De acordo com Riechers, isto fornece informa\u00e7\u00f5es \u00fanicas acerca do Universo jovem. &#8220;Cerca de 1,5 mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, o fundo de micro-ondas encontrava-se demasiado frio para observar este efeito&#8221;. Se existisse hoje uma gal\u00e1xia com propriedades id\u00eanticas a HFLS3, a sombra da \u00e1gua n\u00e3o seria observ\u00e1vel porque o contraste de temperatura necess\u00e1rio j\u00e1 n\u00e3o existiria.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">&#8220;Este \u00e9 um marco importante que n\u00e3o s\u00f3 confirma a esperada tend\u00eancia de arrefecimento para uma \u00e9poca muito mais precoce do que anteriormente poss\u00edvel, como tamb\u00e9m pode ter implica\u00e7\u00f5es diretas na natureza da misteriosa energia escura,&#8221; diz Axel Wei\u00df do Instituto Max Planck para Radioastronomia em Bona, segundo autor do artigo. &#8220;Vemos um Universo em expans\u00e3o em que a densidade da energia escura n\u00e3o muda.&#8221;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Pensa-se que a energia escura seja uma das causas da expans\u00e3o acelerada do Universo ao longo dos \u00faltimos mil milh\u00f5es de anos. No entanto, as propriedades da energia escura continuam a ser mal compreendidas porque n\u00e3o podem ser observadas diretamente com as instala\u00e7\u00f5es e instrumentos atualmente dispon\u00edveis. No entanto, estas propriedades influenciam o desenvolvimento da expans\u00e3o c\u00f3smica e, consequentemente, o ritmo de arrefecimento do Universo desde o Big Bang at\u00e9 aos dias de hoje.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Depois de ter localizado uma nuvem fria de \u00e1gua a uma dist\u00e2ncia t\u00e3o grande, a equipa decidiu agora encontrar muitas mais no c\u00e9u. O objetivo aqui \u00e9 mapear o arrefecimento da radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo nos primeiros 1,5 mil milh\u00f5es de anos da hist\u00f3ria do Universo. &#8220;Gra\u00e7as \u00e0 nova t\u00e9cnica possibilitada pelo interfer\u00f3metro NOEMA, podemos agora estudar processos f\u00edsicos no Universo primitivo que nos escaparam at\u00e9 agora,&#8221; diz o coautor Fabian Walter do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O cientista do projeto NOEMA, Roberto Neri, acrescenta: &#8220;A nossa equipa est\u00e1 a prosseguir este projeto estudando o ambiente de outras gal\u00e1xias&#8221;. Com as melhorias de precis\u00e3o esperadas das an\u00e1lises de amostras maiores de nuvens de \u00e1gua, resta saber se a nossa compreens\u00e3o atual e fundamental da energia escura se vai aguentar.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.mpg.de\/18219118\/cooling-of-the-universe\" target=\"_blank\">\/\/ Instituto Max Planck (comunicado de imprensa)<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-021-04294-5\" target=\"_blank\">\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature)<\/a><br><a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/2202.00693\" target=\"_blank\">\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\" id=\"saiba-mais\">Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Universo:<\/strong><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Accelerating_expansion_of_the_universe\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">A expans\u00e3o acelerada do Universo (Wikipedia)<\/a><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Universe\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Universo (Wikipedia)<\/a><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Age_of_the_universe\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Idade do Universo (Wikipedia)<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Reionization\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">\u00c9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o (Wikipedia)<\/a><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Large-scale_structure_of_the_universe\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)<\/a><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Big_Bang\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Big Bang (Wikipedia)<\/a><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Timeline_of_the_Big_Bang\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Cronologia do Big Bang (Wikipedia)<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Lambda-CDM_model\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Energia escura:<\/strong><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Dark_Energy\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>HFLS3:<\/strong><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/HFLS3\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Gal\u00e1xia &#8220;starburst&#8221; (com forma\u00e7\u00e3o estelar explosiva):<\/strong><br><a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Starbust_galaxy\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>NOEMA:<br><\/strong><a href=\"http:\/\/iram-institute.org\/EN\/noema-project.php\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">P\u00e1gina principal<\/a><br><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Northern_Extended_Millimeter_Array\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Um telesc\u00f3pio nos Alpes franceses permitiu que os investigadores &#8220;mergulhassem&#8221; profundamente no passado do Universo. 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