Supernovas observadas do espaço fornecem pistas para a natureza da energia escura

2003-11-19

As imagens de supernovas obtidas do espaço, ao não serem afectadas pela atmosfera, têm melhor definição e são mais intensas do que as que se podem obter a partir da Terra. Crédito: SCP/HST.
Um conjunto único de 11 supernovas
supernova
Uma supernova é a explosão de uma estrela no final da sua vida. As explosões de supernova são de tal forma violentas e luminosas que o seu brilho pode ultrapassar o brilho de uma galáxia inteira. Existem dois tipos principais de supernova: as supernovas Tipo Ia, que resultam da explosão duma estrela anã branca que, no seio de um sistema binário, rouba matéria da estrela companheira até a sua massa atingir o limite de Chandrasekhar e então colapsa; e as supernovas Tipo II, que resultam da explosão de uma estrela isolada de massa elevada (com massa superior a cerca de 4 vezes a massa do Sol) que esgotou o seu combustível nuclear e expeliu as suas camadas externas, restando apenas um objecto compacto (uma estrela de neutrões ou um buraco negro).
distantes do tipo Ia estudadas com o Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
/ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
) trás uma nova luz para a compreensão da natureza da energia escura, segundo os últimos estudos realizados pelo Supernova Cosmology Project (SCP) - uma colaboração internacional de investigadores dos EUA, Suécia, França, Reino Unido, Chile, Japão e Espanha.

As supernovas do tipo Ia
supernova Tipo Ia
Uma supernova de tipo I que não apresenta no seu espectro riscas espectrais de hidrogénio e de hélio, mas possui fortes riscas espectrais de silício.
estão entre as melhores velas padrão da astronomia. São tão semelhantes que o seu brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
proporciona uma escala fiável para as suas distâncias, e tão brilhantes que são visíveis a milhares de milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
de distância.

Este novo estudo reforça a descoberta pelo SCP em 1998 de que a expansão do Universo está a acelerar devido a uma misteriosa energia que banha todo o espaço. Esse resultado era baseado em cerca de 40 supernovas do tipo Ia. De um modo independente, uma equipa rival, a High-Z Supernova Search Team, anunciou resultados semelhantes baseados num outro conjunto de 14 supernovas.

Como o Hubble não é afectado pela atmosfera terrestre
atmosfera terrestre
A atmosfera terrestre é composta por um conjunto de camadas gasosas que envolvem a Terra. Estas camadas são designadas por Troposfera (da superfície da Terra até cerca de 10 km de altitude), Estratosfera (10 - 50 km), Mesosfera (50 - 100 km), Termosfera (100 - 400 km) e Exosfera (acima dos 400 km).
, as suas imagens de supernovas são muito mais definidas e intensas do que as que se podem obter com telescópios situados na Terra. Os dados do Hubble também permitem avaliar o efeito da poeira existente nas galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
anfitriãs sobre o brilho das supernovas. Com efeito, a poeira absorve e dispersa a luz, mas também torna as cores mais vermelhas, tal como a poeira na nossa atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
torna o Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
menos brilhante e mais vermelho quando se põe. Os dados obtidos do espaço não revelaram nenhum avermelhamento
avermelhamento
O avermelhamento da radiação deve-se ao facto da luz, ao atravessar um meio, dispersar mais fortemente nos comprimentos de onda menores (azul) do que nos maiores (vermelho). Como consequência, a luz parece avermelhada. Este fenómeno ocorre, por exemplo, na atmosfera terrestre, ou no meio interestelar.
anómalo, o que indica que o efeito da poeira não está a afectar os resultados.

Energia escura é o termo que se utiliza para descrever a misteriosa gravidade repulsiva que leva o Universo a expandir-se cada vez mais rapidamente. Os novos dados proporcionam estimativas muito mais precisas das densidades relativas de matéria e de energia escura existentes no Universo: 25% da composição do Universo consiste em matéria de todos os tipos e 75% é energia escura. Os dados fornecem ainda uma medida da pressão que a energia escura exerce na expansão do Universo por unidade de densidade
densidade
Em Astrofísica, densidade é o mesmo que massa volúmica: é a massa por unidade de volume.
.

De entre as numerosas maneiras de tentar explicar a energia escura, algumas são consistentes com as novas medições - incluindo a constante cosmológica originalmente proposta por A. Einstein
Albert Einstein
(1879-1955). Albert Einstein nasceu em Ulm, na Alemanha. Como físico teórico, revolucionou a nossa compreensão do Universo. A sua contribuição para o avanço da Física Moderna foi única. Doutorou-se em 1905 pela Universidade de Zurique (Suíça), no mesmo ano em que interpretou o efeito fotoeléctrico, o movimento browniano, e lançou a Teoria da Relatividade Restrita. Publicou em 1916 a sua Teoria da Relatividade Geral e foi galardoado com o Prémio Nobel da Física em 1921.
- mas outras são eliminadas, incluindo algumas teorias de Quintessência.

O presente estudo indica a direcção que a próxima geração de estudos de supernovas terá. No futuro, o satélite SNAP (SuperNova/Acceleration Probe) descobrirá milhares de supernovas do tipo Ia e medirá os seus espectros e curvas de luz desde os primeiros momentos até ao seu desvanecimento. É possível que a melhor teoria da energia escura seja identificada pouco após o início da operação do SNAP, abrindo um mundo de nova Física.

Fonte da notícia: http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/Phys-HST-supernovae.html