DEFINIDOS LIMITES PARA OS NÓDULOS DE MATÉRIA ESCURA

Se a matéria escura existe, de facto, apenas em grandes aglomerados, estes não podem ser maiores que um décimo da massa da Terra. Isto é o que dizem físicos da Alemanha e do Reino Unido que estudaram o efeito de lentes gravitacionais em cerca de 300 supernovas distantes.

Exemplo de supernova longínqua no quadrado da imagem.
Crédito: HST

Estas descobertas requerem que as noções actualmente aceites sobre matéria escura (uma substância misteriosa que constitui a maioria do Universo) sejam revistas, pois assumiam muitas vezes que os aglomerados de matéria escura poderiam ter massas de várias massas solares (Phys. Rev. Lett. 98 071302).

Quando os físicos olham para o céu, notam que não existe matéria visível suficiente para explicar a dinâmica das galáxias assumindo que o que actualmente se sabe sobre gravitação esteja correcto. É por isso que muitos advogam que deve existir uma matéria escura que teria essa massa em falta e que é invisível aos modernos telescópios por interagir de forma muito ténue com a luz.

De acordo com o modelo mais aceite, a matéria escura pode ser uma acumulação de partículas pesadas invisíveis chamadas WIMP (do inglês "weakly interacting massive particles") ou aglomaerações densas de matéria normal que não emitam grandes quantidades de radiação observável chamadas MCO (do inglês, "massive compact objects") ou eventualmente uma mistura de ambos.

Benton Metcalf do Intituto Max Planck Institute para a Astrofísica na Alemanha e Joseph Silk da Universidade de Oxford no Reino Unido, tentaram ver de que dimensão seriam estes objectos. Os físicos analisaram supernovas emitidas a distâncias até 5 mil milhões de anos-luz de modo a ver se a luz emitida por estes objectos eram dispersas por eventuais MCOs. Se estes objectos tivessem dimensões significativas a acção destes objectos teria que dispersar a luz através do fenómeno de lente gravitacional.

Por causa do enorme percurso, as hipóteses de haver um MCO grande seriam relativamente altas. No entanto, os físicos não detectaram qualquer dispersão em qualquer das 300 supernovas analisadas que requeressem a existência de MCOs com mais de um décimo de massa solar, o que dá uma garantia de cerca de 89% de certeza de que objectos deste tipo não possam existir. Acrescentam, por isso, que a existência de MCOs com mais de um décimo de massa terrestre como sendo o único constituinte da matéria escura pode ser eliminada com alguma confiança.

Esta notícia surge pouco depois de alguns cosmólogos terem começado a considerar que as estrelas ténues, as estrelas de neutrões e os buracos negros poderão ser constituintes significativos da matéria escura. Metcalf e Silk sugerem que, em seu entender, a matéria escura será provavelmente constituída por WIMPs.

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Physics Web (fonte)

TELESCÓPIO NO PÓLO SUL PARA ESTUDAR ENERGIA ESCURA

O novo telescópio do Pólo Sul (South Pole Telescope, (SPT)) recolheu com sucesso as suas primeiras imagens como parte de um projecto a longo prazo para tentar desvendar um dos dos maiores mistérios do Universo, anunciaram terça-feira passada os investigadores.

South Pole Telescope.
Crédito: National Science Foundation .
(clique na imagem para ver versão maior)

O objectivo do SPT é compreender a natureza da misteriosa energia escura, uma força antigravitacional que permeia o cosmos e que provoca a aceleração da expansão do Universo.

O telescópio não faz imagens convencionais. Pelo contrário, tirará partido das condições excepcionais que ocorrem na Antártida para detectar a radiação cósmica de fundo (CMB, do inglês, "Cosmic Background Radiation"). A radiação cósmica de fundo diz-se que é a radiação fóssil que sobrou do Big Bang.

No espectro electromagnético, a radiação microondas fica entre o infravermelho e as ondas rádio.

O SPT vai registar as pequenas variações da CMB de modo a determinar se a energia escura começou a afectar o Universo logo no seu início, impedindo a formação de enxames de galáxias de maiores dimensões.

Os enxames de galáxias são grupos de galáxias, os objectos celestes de maiores dimensões que são mantidos unidos pela interacção gravitacional.

A CMB permite aos astrónomos tirar fotos do Universo quando ainda era muito jovem, com cerca de 400.000 anos, numa altura em que ainda não se tinham formado quaisquer estrelas ou galáxias. Se a energia escura mudou a forma como se deu a expansão do Universo deverá ter deixado marcas sobre a forma como fez com que as galáxias se afastassem ao longo da história do tempo. Diferentes causas produzem padrões diferentes na formação de galáxias, que os astrónomos esperam detectar ao longo dos próximos anos.

Não se sabe se a energia escura é constante ou se varia no espaço e no tempo, como é sugerido pela teoria da quintessência. Alguns cientistas dizem mesmo que não existe nenhuma energia escura, e que a gravidade simplesmente deixa de existir a distâncias intergalácticas muito grandes.

Para tentar descobrir quando é que a energia escura se tornou importante, o SPT vai usar um fenómeno chamado efeito de Sunyaev-Zeldovich que distorce a CMB quando esta passa através do gás quente dos enxames de galáxias observados. Como as microondas interagem com o gás dos enxames, algumas microondas passarão a ser detectadas a frequências mais altas. O SPT medirá as pequenas diferenças de temperatura associadas com a alteração de frequência e produzirão uma imagem do gás no enxame.

Os cientistas esperam ter concluído a análise de milhares de galáxias durante os próximos anos.

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SPACE.com (fonte)