quinta-feira, 26 de agosto de 2010

Energia escura


Uma equipe de astrônomos conseguiu dar um passo importante para solucionar o enigma da energia escura, fenômeno que está envolvido com a expansão cada vez mais acelerada do Universo. A descoberta foi feita com ajuda de observações de lentes gravitacionais feitas pelo telescópio espacial Hubble e aparece na edição de 20 de agosto de 2010 da revista Science.

A matéria comum, encontrada em planetas, estrelas e nuvens de poeira, é apenas uma pequena fração do que existe no Universo. Nem se compara à enorme quantidade de matéria, que é invisível, mas pode ser detectada pela força gravitacional que exerce.

A matéria escura, por sua vez, é dominada pela energia escura difusa que permeia todo o Universo. Os cientistas acreditam que a pressão exercida por essa energia é o que impulsiona o Universo se expandir a uma taxa sempre crescente.

Comprovar a existência de energia escura é um dos desafios da cosmologia moderna. Desde sua descoberta, em 1998, os cientistas tentam caracterizá-la melhor. E o atual estudo apresenta uma forma completamente nova de fazer isso.

O principal autor da pesquisa, Eric Jullo, explica que a energia escura pode ser caracterizada pela relação entre sua pressão e sua densidade. A questão é tentar quantificar essa relação. Isso trará informações sobre as propriedades da energia escura e a maneira como ela afeta o desenvolvimento do Universo.

Para fazer isso, a equipe mediu as propriedades das lentes gravitacionais no aglomerado de galáxias Abell 1689. Lente gravitacional é um fenômeno previsto pela teoria da relatividade de Einstein, e foi aqui utilizado pela equipe para investigar como as distâncias cosmológicas (e, portanto, a forma do espaço-tempo) são modificados pela energia escura.

Em distâncias cósmicas, um enorme aglomerado de galáxias em primeiro plano tem tanta massa que sua força gravitacional dobra feixes de luz de galáxias muito distantes, produzindo imagens distorcidas dos objetos distantes. A distorção induzida pela lente depende, em parte, das distâncias até os objetos, o que pode ser medido com ajuda de grandes telescópios na Terra, como o VLT, do Observatório Europeu do Sul (ESO).

Os efeitos precisos das lentes dependem de sua massa, da estrutura do espaço-tempo e da distância relativa entre nós, as lentes e o objeto distante por trás delas, segundo explica o coautor do estudo, Priyamvada Natarajan. É algo como uma lente de aumento, no qual a imagem obtida depende do formato da lente e de quão longe você está em relação ao objeto para o qual está olhando.

Observar as imagens distorcidas permite aos astrônomos reconduzir o caminho que a luz percorre de galáxias distantes em sua longa jornada até a Terra. Isso também faz com que eles consigam estudar o efeito da energia escura na geometria do espaço no caminho da luz de objetos distantes até o aglomerado e, então, do aglomerado até nós.

Conforme a energia escura faz o Universo se expandir cada vez mais rápido, o caminho seguido pelos feixes de luz ao longo do espaço é alterado pelas lentes. Isso significa que imagens distorcidas encapsulam informações sobre a cosmologia subjacente, assim como sobre as próprias lentes.

Por que a geometria do Universo é tão importante? Porque ela está intrinsecamente ligada ao conteúdo e ao destino do Universo. "Se você conhece os dois primeiros, pode deduzir o terceiro", comenta Natarajan. Como os astrônomos já conhecem razoavelmente o conteúdo do Universo, entender melhor sua geometria vai fazer com que seja possível prever seu futuro.

A equipe levou vários anos para desenvolver modelos matemáticos específicos e mapas precisos da matéria - tanto a escura quanto a "normal", observados no aglomerado Abell 1689.

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