Nova evidência de que o Universo está em expansão acelerada

2002-04-10

Distribuição das galáxias do levantamento realizado pelo 2dF Galaxy Redshift Survey. Os desvios para o vermelho observados permitem calcular distâncias e compor este mapa. Crédito: 2dFGRS.
Durante a última década, a cosmologia ganhou uma componente muito importante, a componente observacional. A descoberta, em 1992, de que a radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
cósmica de fundo é anisotrópica, ou seja, não é igual em todas as direcções, permitiu que pela primeira vez se obtivessem experimentalmente alguns parâmetros cosmológicos, fundamentais para o estudo do Universo. Por outro lado, o desenvolvimento tecnológico da instrumentação também permitiu avanços significativos no estudo de estruturas de larga escala do Universo, através de levantamentos de centenas de milhares de 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.
. O 2dF Galaxy Redshift Survey, um levantamento de galáxias a diferentes desvios para o vermelho
desvio para o vermelho (z)
Designa-se por desvio para o vermelho (em inglês, redshift) o desvio do espectro de um objecto para comprimentos de onda mais longos. O desvio para o vermelho pode dever-se ao movimento do objecto a afastar-se do observador (desvio de Doppler), ou à expansão do Universo (desvio para o vermelho cósmico, ou gravitacional). O desvio para o vermelho cósmico permite estimar a distância a que o objecto se encontra: quanto maior o desvio, mais distante o objecto. O desvio de Doppler permite calcular a velocidade a que o objecto se desloca.
efectuado com o Telescópio Anglo-Australiano de 3,9 metros, situado na Austrália, é um excelente exemplo das capacidades observacionais dos nossos dias.

Em 1999, duas equipas de astrónomos surpreenderam a comunidade científica ao anunciarem que o estudo observacional de 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).
indicava que a expansão do Universo é acelerada. Até esta altura, pensava-se que a expansão do Universo abrandaria devido à atracção gravitacional da matéria que constitui o Universo. Mas de acordo com estes investigadores, o 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).
das 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.
(estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
de massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
muito elevada que explodem) observadas em galáxias distantes requer que o universo seja permeado por um estranho tipo de energia escura que causa a aceleração
aceleração
A aceleração é a taxa de variação da velocidade de um corpo com o tempo.
da expansão. O conceito de energia escura foi postulado pela primeira vez por Einstein, que introduziu nas suas equações uma constante, denominada "constante cosmológica", cujo papel é o de contrariar os efeitos gravíticos provocados pela matéria normal (dita bariónica).

Agora, astrónomos da Universidade de Cambridge, liderados por George Efstathiou, fizeram um estudo comparativo entre a actual estrutura do Universo, cuja idade estimada é da ordem dos 15 mil milhões de anos, e as estruturas observadas na radiação cósmica de fundo, um fóssil do Universo primordial quando este teria cerca de 300 000 anos. A estrutura actual do Universo pôde ser estudada a partir do levantamento 2dF
Two Degree Field Galaxy Redshift Survey (2dF)
Trata-se de um levantamento espectroscópico para obtenção de desvios para o vermelho de 250 000 galáxias no hemisfério sul, realizado no Observatório Anglo-Australiano, situado na Austrália. Este levantamento permitirá obter um mapa a 3 dimensões do céu do sul.
de cerca de 250 000 galáxias a diferentes desvios para o vermelho, logo, a diferentes distâncias. Esta comparação permitiu estabelecer limites na quantidade de matéria bariónica
matéria bariónica
Matéria constituída por bariões - essencialmente, protões e neutrões. É a matéria "normal" que conhecemos, em oposição à matéria formada por eventuais partículas desconhecidas. Por exemplo, a Terra e o Sol são feitos de matéria bariónica.
e no valor da constante cosmológica, e a aplicação destes limites aos modelos cosmológicos actuais permitem concluir que o Universo está em expansão acelerada, confirmando assim, de forma independente, a previsão do estudo das supernovas.

O que permamece uma incógnita é a natureza da constante cosmológica, ou seja, da energia escura, responsável por este fenómeno surpreendente que nos últimos anos tem provocado uma revolução
revolução
Movimento de translação de um corpo ao percorrer a sua órbita em torno de outro corpo; por exemplo, o movimento dos planetas em torno do Sol, ou o da Lua em torno da Terra.
no domínio da Cosmologia.

Fonte original : http://www.ras.org.uk/press/pn02-06.htm