Vários comunicados de imprensa relatam a disponibilidade do maior mapa 3D para a comunidade científica em cosmologia e astrofísica. resolução do nosso Universo até hoje. Isso foi possível graças ao Instrumento espectroscópico de energia escura (Desi) que observa parte da abóbada celeste desde 2021 e que deverá continuar suas observações até 2028.
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Uma estranha concentração de quasares, esses faróis cósmicos, está confundindo os cosmólogos! Leia o artigo
Os resultados esperados das observações superaram as expectativas e a noosfera dispõe agora de um mapa que mostra mais de 47 milhões de galáxias e quasares. Essas galáxias se reuniram ao longo do tempo para formar aglomerado de galáxias e aglomerados de galáxias filamentosas circundando tipos de vazios cósmicos que são muito menos povoados por galáxias.
Apresentação de Françoise Combes do seu curso 2016-2017: “ Modelos de energia escura e universo “. O cosmólogo e astrofísico explica o problema da energia escura, suas possíveis soluções e os programas de observação planejados para resolver o enigma de sua natureza. © Collège de France
Uma correspondência entre matéria escura e energia escura
As observações de Desi são semelhantes a um descaroçamento em estratos de luz mostrando como essas estruturas filamentosas que entrelaçam tipos de bolhas evoluíram ao longo do tempo, dependendo de duas forças contraditórias: a doenergia escura (ou energia escura, do inglês Energia Escura), o que acelera a expansão cosmos por pouco mais de 5 bilhões de anos, e a do matéria escuracujo campo de gravidade atrator se opõe ao produzido pela energia escura (ou mais precisamente pelo famoso constante cosmológica no equações deEinsteinque representa a ação da energia escura) atraindo galáxias para aglomerados de galáxias e estas para filamentos de aglomerados.
A energia escura é primariamente considerada constante no tempo e no espaço, mas diversas teorias relativas a uma nova físico prever a sua evolução e de acordo com estas características, o mapa traçado por Desi não será o mesmo ao longo de 11 mil milhões de anos de história cósmica. Já existem indícios nesse sentido, mas que precisam ser confirmados nos próximos anos.
Uma pequena fatia do mapa do levantamento de cinco anos do Desi revela galáxias e quasares acima e abaixo do plano da Via Láctea. A estrutura em grande escala do Universo é visível na ampliação. A Terra está no centro dos setores e a área preta indica onde a nossa Galáxia obscurece objetos distantes. A luz das galáxias mais distantes mostradas tem 11 bilhões de anos quando chega à Terra. Claire Lamman, Colaboração Desi
No comunicado de imprensa do NOIRLab, oastrônomo Stephanie Juneau explica que “ é impossível resumir tudo o que contribuiu para o sucesso de Desi. Projetistas e engenheiros de instrumentos programas para os técnicos, para o pessoal do observatório e para os cientistas – incluindo muitos jovens investigadores – é um verdadeiro trabalho de equipa. Em última análise, fazemos isto por toda a humanidade, para compreender melhor o nosso Universo e o seu destino. Tendo descoberto pistas que sugerem que a energia escura pode desviar-se de uma constante, potencialmente alterando este destino, prendo a respiração enquanto analisamos o novo mapa para ver se estas pistas serão confirmadas. Também estou muito intrigado com as muitas outras descobertas que este novo conjunto de dados contém “.
Uma parte do mapa do quinto ano do Projeto Desi, revelando a estrutura em grande escala do Universo, criada pela gravidade. Cada ponto representa uma galáxia. As áreas mais densas indicam regiões onde as galáxias e aglomerados de galáxias se agruparam para formar os filamentos da teia cósmica. Também podemos ver grandes lacunas entre esses filamentos. © Desi Colaboração e instituições membros do DESI/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor; Processamento de imagem: M. Zamani (NSF NOIRLab)
Para ir um pouco mais longe nas explicações, voltemos àquelas que já havíamos dado em outro artigo anterior.
Uma energia de natureza indescritível
Desde o final da década de 1990, como explicado Françoise Combes no vídeo (ver acima), sabemos que o Universo observável está em expansão acelerada há vários milhares de milhões de anos, enquanto o modelo cosmológico em vigor antes do final do milénio implicava que esta expansão tinha desacelerado durante aproximadamente 13 a 14 mil milhões de anos. Entre as hipóteses apresentadas para explicar esta aceleração que é expressa nas equações de Einstein para o campo de gravitação pela presença de um termo denominado constante cosmológica, existe aquele em que este termo expressa a presença de uma densidade de energia exótico chamada energia escura.
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Ninguém sabe realmente qual pode ser a origem da energia escura. Duas teorias principais são geralmente consideradas, a da energia quântica do vácuo e a da existência de um novo campo de partículas, análogo ao do bóson de Brout-Englert-Higgs. Ao contrário da primeira teoria, onde a energia escura não pode mudar no tempo ou no espaço porque é uma manifestação de flutuações quânticas do campo sob o controle do famoso Desigualdades de Heisenberga densidade de energia deste novo campo, chamado de campo de quintessência em memória deAristótelespode variar no espaço e no tempo.
O instrumento espectroscópico de energia escura Desi (Irfu, CEA) viu sua “primeira luz” há algum tempo. Permitirá aos investigadores questionar a evolução do Universo e confrontá-la com a realidade do modelo padrão da cosmologia. Este último pressupõe a existência de um componente desconhecido e nunca observado diretamente que os pesquisadores chamam de “energia escura”. Explicações. © CEA Ciências
Energia escura, a chave para o destino do Universo?
Se este for realmente o caso, o destino final do cosmos não nos será conhecido até que conheçamos a natureza precisa da quintessência. Na verdade, de repulsivo e, portanto, conduzindo a uma aceleração da expansão, poderia tornar-se atraente e causar, num futuro determinável, uma colapso do Universo observável que poderia talvez (de novo?) levar a uma recuperação com um novo Big Bang.
Para testar todas estas hipóteses é necessário ser capaz de medir com suficiente precisão, e durante um período de pelo menos 12 mil milhões de anos, os valores do velocidade expansão do cosmos observável. Isto é o que astrofísicos e cosmólogos se comprometeram a fazer vários projetos, incluindo a missão internacional Desi (Instrumento espectroscópico de energia escura), liderado pela Universidade de Berkeley, na Califórnia, e que reúne 600 investigadores, incluindo os do CEA-Irfu, muito envolvidos a diferentes níveis.
Como desvendar os segredos da energia escura? Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. © Laboratório Berkeley