{"id":7369,"date":"2024-10-15T06:09:30","date_gmt":"2024-10-15T05:09:30","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7369"},"modified":"2024-10-15T06:09:30","modified_gmt":"2024-10-15T05:09:30","slug":"os-dados-do-james-webb-estao-em-conflito-com-os-modelos-da-reionizacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/10\/15\/os-dados-do-james-webb-estao-em-conflito-com-os-modelos-da-reionizacao\/","title":{"rendered":"Os dados do James Webb est\u00e3o em conflito com os modelos da Reioniza\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Simula\u00e7\u00e3o de gal\u00e1xias ionizando o hidrog\u00e9nio gasoso (\u00e1reas brilhantes) durante a \u00e9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o.\nCr\u00e9dito: M. Alvarez, R. Kaehler e T. Abel\/ESO<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A reioniza\u00e7\u00e3o \u00e9 um per\u00edodo cr\u00edtico em que as primeiras estrelas e gal\u00e1xias alteraram a estrutura f\u00edsica do seu meio envolvente e, eventualmente, de todo o Universo. As teorias estabelecidas afirmam que esta \u00e9poca terminou cerca de mil milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang. No entanto, se calcularmos este marco utilizando observa\u00e7\u00f5es do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb, a Reioniza\u00e7\u00e3o teria terminado pelo menos 350 milh\u00f5es de anos antes do previsto. Isto de acordo com um novo artigo cient\u00edfico publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.<\/p>\n\n\n\n

Ao longo da sua hist\u00f3ria, o Universo passou por v\u00e1rias mudan\u00e7as importantes. Durante os primeiros 380.000 anos ap\u00f3s o Big Bang, era um plasma quente e denso de prot\u00f5es e eletr\u00f5es. Eventualmente, as coisas arrefeceram o suficiente para que esses prot\u00f5es e eletr\u00f5es se combinassem e formassem \u00e1tomos de hidrog\u00e9nio neutro. Depois, cerca de 100 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, come\u00e7aram a formar-se as primeiras estrelas e gal\u00e1xias, dando in\u00edcio \u00e0 \u00e9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Estas primeiras estrelas eram enormes e quentes – algumas delas eram 30 a 300 vezes mais massivas do que o nosso Sol – e emitiam muita energia sob a forma de luz ultravioleta extrema. Esta energia era t\u00e3o intensa que, quando atingia \u00e1tomos de hidrog\u00e9nio pr\u00f3ximos, dividia-os em prot\u00f5es e eletr\u00f5es, num processo chamado ioniza\u00e7\u00e3o. Ap\u00f3s centenas de milh\u00f5es de anos, quando quase todo o hidrog\u00e9nio do Universo se tornou ionizado, terminou a \u00e9poca da Reioniza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Considerando que cerca de 75 por cento de toda a mat\u00e9ria \u00e9 hidrog\u00e9nio, isto representa uma transforma\u00e7\u00e3o imensa. “Esta \u00e9 a \u00faltima grande mudan\u00e7a a acontecer”, explicou Julian Mu\u00f1oz, professor assistente de astronomia na Universidade do Texas em Austin, EUA, e principal autor do artigo cient\u00edfico. “Pass\u00e1mos de neutro, frio e aborrecido para ionizado e quente. E isto n\u00e3o \u00e9 algo que tenha acontecido apenas a uma ou duas gal\u00e1xias. Aconteceu em todo o Universo”.<\/p>\n\n\n\n

“O processo aqueceu e ionizou o g\u00e1s no Universo, o que regulou a rapidez com que as gal\u00e1xias cresceram e evolu\u00edram”, acrescentou John Chisholm, professor assistente de astronomia na UT Austin e coautor do artigo. “Estas primeiras estrelas estabeleceram a estrutura geral das gal\u00e1xias no Universo”.<\/p>\n\n\n

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Representa\u00e7\u00e3o da hist\u00f3ria do Universo, incluindo a era da Reioniza\u00e7\u00e3o.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, Joyce Kang (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Como os astr\u00f3nomos n\u00e3o conseguem observar diretamente o processo de Reioniza\u00e7\u00e3o, t\u00eam de usar modelos para prever quando terminou. Estes modelos baseiam-se em evid\u00eancias indiretas, incluindo medi\u00e7\u00f5es da quantidade de luz que chegou at\u00e9 n\u00f3s a partir do brilho residual do Big Bang, chamado Fundo C\u00f3smico de Micro-ondas. Outra evid\u00eancia \u00e9 uma abund\u00e2ncia precoce do comprimento de onda associado a mudan\u00e7as de energia no hidrog\u00e9nio, chamada Floresta Lyman-alfa. Ambos ajudam os astr\u00f3nomos a calcular a quantidade de hidrog\u00e9nio que foi transformada durante a Reioniza\u00e7\u00e3o e, por extens\u00e3o, a quantidade de energia necess\u00e1ria para o fazer.<\/p>\n\n\n\n

“\u00c9 um jogo de contabilidade”, disse Mu\u00f1oz. “Sabemos que todo o hidrog\u00e9nio era neutro antes da Reioniza\u00e7\u00e3o. A partir da\u00ed, \u00e9 necess\u00e1rio ultravioleta extremo suficiente para dividir cada \u00e1tomo. Por isso, podemos fazer as contas para descobrir quando \u00e9 que a Reioniza\u00e7\u00e3o terminou”.<\/p>\n\n\n\n

Agora, o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb est\u00e1 a desafiar os modelos estabelecidos. Com ele, os astr\u00f3nomos podem ir mais longe no cosmos do que nunca, at\u00e9 ao fundo desta \u00e9poca cr\u00edtica. Isto est\u00e1 a levar a muitas observa\u00e7\u00f5es inesperadas no Universo primitivo – uma das quais \u00e9 uma maior abund\u00e2ncia de gal\u00e1xias emissoras de ultravioleta extremo do que o esperado. “O JWST revelou que as gal\u00e1xias brilhantes s\u00e3o suficientes para ionizar o Universo por si s\u00f3”, disse Chisholm. “Isto \u00e9 contr\u00e1rio ao que muitas pessoas previam”.<\/p>\n\n\n\n

Assim, com estas novas observa\u00e7\u00f5es, a contabilidade n\u00e3o bate certo. “Se confi\u00e1ssemos cegamente no James Webb, ele dir-nos-ia que a Reioniza\u00e7\u00e3o terminou 550 milh\u00f5es a 650 milh\u00f5es de anos ap\u00f3s o Big Bang, em vez das estimativas atuais de mil milh\u00f5es de anos”, explicou Mu\u00f1oz. “Se isso fosse verdade, a radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo em micro-ondas teria um aspeto diferente e a Floresta Lyman-alfa tamb\u00e9m. Portanto, h\u00e1 uma tens\u00e3o”.<\/p>\n\n\n\n

Por outras palavras, \u00e9 improv\u00e1vel que a Reioniza\u00e7\u00e3o tenha acontecido centenas de milh\u00f5es de anos antes do previsto. Ent\u00e3o, o que \u00e9 que se passa? Uma explica\u00e7\u00e3o poderia ser o facto de os modelos estabelecidos estarem a omitir alguma informa\u00e7\u00e3o chave. Por exemplo, por vezes os prot\u00f5es e eletr\u00f5es ionizados voltam a juntar-se para reformar \u00e1tomos de hidrog\u00e9nio neutro. Este processo \u00e9 designado por recombina\u00e7\u00e3o. Se tal aconteceu com mais frequ\u00eancia do que os modelos atuais sup\u00f5em, isso poderia aumentar a quantidade de luz ultravioleta extrema necess\u00e1ria para ionizar todo o Universo.<\/p>\n\n\n\n

“Precisamos de observa\u00e7\u00f5es mais detalhadas e profundas das gal\u00e1xias e de uma melhor compreens\u00e3o do processo de recombina\u00e7\u00e3o”, disse Munoz. “Resolver esta tens\u00e3o da Reioniza\u00e7\u00e3o \u00e9 um passo fundamental para compreender finalmente este per\u00edodo crucial. Estou entusiasmado por ver o que os pr\u00f3ximos anos nos reservam”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Observat\u00f3rio McDonald (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

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

Universo:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)<\/a>
Big Bang (Wikipedia)<\/a>
Cronologia do Universo (Wikipedia)<\/a>
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)<\/a>
Reioniza\u00e7\u00e3o (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo em micro-ondas:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Floresta Lyman-alpha:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
X\/Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Ciclo 3 GO do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 3 GTO do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 3 DDT do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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