{"id":6415,"date":"2023-10-06T06:22:59","date_gmt":"2023-10-06T05:22:59","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6415"},"modified":"2023-10-06T06:23:00","modified_gmt":"2023-10-06T05:23:00","slug":"a-colisao-de-estrelas-de-neutroes-como-uma-nova-forma-de-medir-a-expansao-do-universo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/10\/06\/a-colisao-de-estrelas-de-neutroes-como-uma-nova-forma-de-medir-a-expansao-do-universo\/","title":{"rendered":"A colis\u00e3o de estrelas de neutr\u00f5es como uma nova forma de medir a expans\u00e3o do Universo"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/a>
As gal\u00e1xias est\u00e3o relativamente paradas no espa\u00e7o, mas o pr\u00f3prio espa\u00e7o est\u00e1 a expandir-se. Isto faz com que as gal\u00e1xias se afastem umas das outras a uma velocidade cada vez maior. No entanto, o valor exato \u00e9 ainda misterioso.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Nos \u00faltimos anos, a astronomia tem-se visto numa esp\u00e9cie de crise: embora saibamos que o Universo est\u00e1 a expandir-se, e embora saibamos aproximadamente a que velocidade, as duas principais formas de medir essa expans\u00e3o n\u00e3o est\u00e3o de acordo. Agora, astrof\u00edsicos do Instituto Niels Bohr sugerem um novo m\u00e9todo que pode ajudar a resolver esta tens\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

O Universo est\u00e1 em expans\u00e3o<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Sabemos isto desde que Edwin Hubble e outros astr\u00f3nomos, h\u00e1 cerca de 100 anos, mediram as velocidades de um certo n\u00famero de gal\u00e1xias circundantes. As gal\u00e1xias do Universo s\u00e3o “transportadas” para longe umas das outras por esta expans\u00e3o e, por conseguinte, afastam-se umas das outras.<\/p>\n\n\n\n

Quanto maior for a dist\u00e2ncia entre duas gal\u00e1xias, mais rapidamente se afastam, e o ritmo exato deste movimento \u00e9 uma das grandezas mais fundamentais da cosmologia moderna. O n\u00famero que descreve a expans\u00e3o tem o nome de “constante de Hubble”, aparecendo numa multiplicidade de equa\u00e7\u00f5es e modelos diferentes do Universo e dos seus constituintes.<\/p>\n\n\n\n

A tens\u00e3o de Hubble<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para compreender o Universo, temos, portanto, de conhecer a constante de Hubble com a maior exatid\u00e3o poss\u00edvel. Existem v\u00e1rios m\u00e9todos para a medir; m\u00e9todos que s\u00e3o mutuamente independentes, mas que, felizmente, d\u00e3o quase o mesmo resultado.<\/p>\n\n\n\n

QUASE o mesmo resultado…<\/p>\n\n\n\n

O m\u00e9todo intuitivamente mais f\u00e1cil de compreender \u00e9, em princ\u00edpio, o mesmo que Edwin Hubble e os seus colegas utilizaram h\u00e1 um s\u00e9culo: localizar um conjunto de gal\u00e1xias e medir as suas dist\u00e2ncias e velocidades. Na pr\u00e1tica, isto \u00e9 feito atrav\u00e9s da procura de gal\u00e1xias com estrelas em explos\u00e3o, as chamadas supernovas. Este m\u00e9todo \u00e9 complementado por outro m\u00e9todo que analisa irregularidades na chamada radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo, uma forma antiga de luz que remonta a pouco tempo depois do Big Bang.<\/p>\n\n\n\n

Os dois m\u00e9todos – o m\u00e9todo das supernovas e o m\u00e9todo da radia\u00e7\u00e3o de fundo – t\u00eam dado sempre resultados ligeiramente diferentes. Mas qualquer medi\u00e7\u00e3o tem incertezas e, h\u00e1 alguns anos atr\u00e1s, as incertezas eram suficientemente substanciais para que as pud\u00e9ssemos culpar pela disparidade.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, \u00e0 medida que as t\u00e9cnicas de medi\u00e7\u00e3o foram melhorando, as incertezas diminu\u00edram e cheg\u00e1mos agora a um ponto em que podemos afirmar com um elevado grau de confian\u00e7a que ambos n\u00e3o podem estar corretos.<\/p>\n\n\n\n

A raiz desta “tens\u00e3o de Hubble” – quer se trate de efeitos desconhecidos que enviesam sistematicamente um dos resultados, quer se trate de um ind\u00edcio de uma nova f\u00edsica ainda por descobrir – \u00e9 atualmente um dos temas mais quentes da astronomia.<\/p>\n\n\n\n

A colis\u00e3o de estrelas de neutr\u00f5es pode ajudar a encontrar a resposta<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um dos maiores desafios consiste em determinar com exatid\u00e3o as dist\u00e2ncias das gal\u00e1xias. Mas num novo estudo, Albert Sneppen, que \u00e9 estudante de doutoramento em astrof\u00edsica no Cosmic Dawn Center do Instituto Niels Bohr em Copenhaga, prop\u00f5e um novo m\u00e9todo para medir dist\u00e2ncias, ajudando assim a resolver a disputa em curso.<\/p>\n\n\n\n

“Quando duas estrelas de neutr\u00f5es ultracompactas – que s\u00e3o, elas pr\u00f3prias, remanescentes de supernovas – se orbitam uma em torno da outra e acabam por se fundir, d\u00e3o azo a numa nova explos\u00e3o, a chamada quilonova”, explica Albert Sneppen. “Recentemente, demonstr\u00e1mos que esta explos\u00e3o \u00e9 extraordinariamente sim\u00e9trica e verific\u00e1mos que esta simetria n\u00e3o s\u00f3 \u00e9 bela, como tamb\u00e9m incrivelmente \u00fatil”.<\/p>\n\n\n

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Ilustra\u00e7\u00e3o dos dois m\u00e9todos utilizados para medir a expans\u00e3o do Universo: o hemisf\u00e9rio esquerdo mostra o remanescente em expans\u00e3o da supernova descoberta por Tycho Brahe em 1572, aqui observada em raios X. \u00c0 direita, um mapa da radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo de uma metade do c\u00e9u, observada em micro-ondas.
Cr\u00e9dito: esquerda – NASA\/CXC\/Rutgers\/J.Warren & J.Hughes et al.; direita – NASA\/Equipa de Ci\u00eancia da miss\u00e3o WMAP<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Num outro estudo publicado h\u00e1 poucos dias, o prol\u00edfico estudante de doutoramento mostra que as quilonovas, apesar da sua complexidade, podem ser descritas por uma \u00fanica temperatura. E verifica-se que a simetria e a simplicidade das quilonovas permitem aos astr\u00f3nomos deduzir exatamente a quantidade de luz que emitem.<\/p>\n\n\n\n

Comparando esta luminosidade com a quantidade de luz que chega \u00e0 Terra, os investigadores podem calcular a dist\u00e2ncia a que a quilonova se encontra. Obtiveram assim um m\u00e9todo novo e independente para calcular a dist\u00e2ncia a gal\u00e1xias que cont\u00eam quilonovas.<\/p>\n\n\n\n

Darach Watson \u00e9 professor associado no Cosmic Dawn Center e coautor do estudo. Ele explica: “As supernovas, que at\u00e9 agora t\u00eam sido utilizadas para medir as dist\u00e2ncias das gal\u00e1xias, nem sempre emitem a mesma quantidade de luz. Al\u00e9m disso, exigem que se calibre primeiro a dist\u00e2ncia utilizando outro tipo de estrelas, as chamadas Cefeidas, que, por sua vez, tamb\u00e9m t\u00eam de ser calibradas. Com as quilonovas podemos contornar estas complica\u00e7\u00f5es que introduzem incertezas nas medi\u00e7\u00f5es”.<\/p>\n\n\n\n

Confirma\u00e7\u00e3o de um dos dois m\u00e9todos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para demonstrar o seu potencial, os astrof\u00edsicos aplicaram o m\u00e9todo a uma quilonova descoberta em 2017. O resultado \u00e9 uma constante de Hubble mais pr\u00f3xima da do m\u00e9todo da radia\u00e7\u00e3o de fundo, mas os investigadores ainda n\u00e3o se atrevem a afirmar que o m\u00e9todo da quilonova pode resolver a tens\u00e3o de Hubble:<\/p>\n\n\n\n

“S\u00f3 temos este estudo de caso at\u00e9 agora e precisamos de muitos mais exemplos antes de podermos estabelecer um resultado robusto”, adverte Albert Sneppen. “Mas o nosso m\u00e9todo, pelo menos, contorna algumas fontes conhecidas de incerteza e \u00e9 um sistema muito ‘limpo’ de estudo. N\u00e3o requer calibra\u00e7\u00e3o, nem fator de corre\u00e7\u00e3o”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Instituto Niels Bohr (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico #2 (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Universo:<\/strong>
A expans\u00e3o acelerada do Universo (Wikipedia)<\/a>
Universo (Wikipedia)<\/a>
Lei de Hubble (Wikipedia)<\/a>
Determinando a constante de Hubble (Wikipedia)<\/a>
Idade do Universo (Wikipedia)<\/a>
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)<\/a>
Big Bang (Wikipedia)<\/a>
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)<\/a>
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)<\/a>
Indicadores de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas (Wikipedia)<\/a>
“Escada” de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Quilonova:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Estrelas de neutr\u00f5es:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Universidade de Maryland<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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