Nova luz sobre a matéria bariônica e a gravidade nas escalas cósmicas

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A presença de gás ionizado ao redor de galáxias com movimentos com eles deixa um traço na radiação de fundo de microondas (painel esquerdo) que pode ser detectado conhecendo o padrão de velocidades das galáxias fornecido pelo mapa de flutuações em seu redshift (painel direito). Crédito: Carlos Hernández-Monteagudo (IAC).

Os cientistas estimam que a matéria escura e a energia escura juntas representam cerca de 95% do material gravitacional do universo, enquanto os 5% restantes são matéria bariônica, que é a matéria "normal" que compõe estrelas, planetas e seres vivos. No entanto, durante décadas, quase metade dessa matéria não foi encontrada. Agora, usando uma nova técnica, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) mostrou que essa matéria bariônica "ausente" preenche o espaço entre as galáxias como gás quente de baixa densidade. A mesma técnica também fornece uma nova ferramenta que mostra que a atração gravitacional experimentada pelas galáxias é compatível com a teoria da relatividade geral.)

Ao projetar essa nova técnica, os pesquisadores analisaram as mudanças no espectro eletromagnético em direção ao vermelho à medida que as galáxias se afastam de nós. No universo, as fontes que se afastam mostram um espectro mais vermelho e as que se aproximam mudam para o azul. Este efeito fornece dados essenciais para a cosmologia moderna. Quase um século atrás, Edwin Hubble descobriu que os desvios para o vermelho das galáxias são maiores quanto mais distantes estão, e esta foi a evidência inicial que acabou levando ao modelo do universo do Big Bang. Desde então, esses redshifts têm sido usados ​​para encontrar as distâncias das galáxias e para construir mapas tridimensionais de sua distribuição no Universo.

No trabalho que estamos relatando aqui, um novo método foi desenvolvido, que estuda as estatísticas dos desvios para o vermelho das galáxias, sem convertê-los em distâncias. Em seu primeiro artigo , a equipe mostra que esses mapas são sensíveis à atração gravitacional entre galáxias em escalas cosmológicas. Em um segundo artigo, a mesma equipe comparou os mapas com observações da radiação cósmica de fundo, criando o primeiro censo completo da matéria bariônica em 90% da vida do Universo.

“Grande parte dessa matéria comum é invisível para nós porque não é suficientemente quente para emitir energia. No entanto, usando mapas dos desvios para o vermelho das galáxias, descobrimos que toda essa matéria preenche o espaço entre elas”, explica Jonás Chaves- Montero, pesquisador do Donostia International Physics Center (DIPC) e primeiro autor deste artigo.

Finalmente, conforme relatado em um terceiro artigo, os pesquisadores também usaram os mapas de redshift de galáxias para estudar a natureza da gravidade. "Em contraste com as abordagens anteriores, nosso novo método não é baseado em nenhuma conversão de redshift para distância e se mostra robusto contra ruídos e impurezas de dados. Graças a isso, nos permite concluir com alta precisão que as observações são compatível com a teoria da gravidade de Einstein", diz Carlos Hernández-Monteagudo, pesquisador do IAC que é o primeiro autor deste terceiro artigo.

Explore mais

Vendo a matéria escura sob uma nova luz

Mais informações: Hernandez-Monteagudo, Carlos; Chaves-Montero, Jonas; Angulo, Raul E. "Angular Redshift Fluctuations: a New Cosmological Observable". MNRAS : ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019… v191112056H / abstract

Chaves-Montero, Jonas; Hernandez-Monteagudo, Carlos; Angulo, Raul E .; Emberson, JD "Medindo a evolução do gás intergaláctico de z = 0 a 5 usando o efeito cinemático Sunyaev-Zel'dovich". MNRAS : ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019… v191110690C / abstract

Hernández-Monteagudo, Carlos; Chaves-Montero, Jonás; Angulo, Raúl E .; Ariccò, Giovanni. "Tomographic Constraints on Gravity from Angular Redshift Fluctuations in the Late Universe", MNRAS : ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020… v200506568H / abstract

Informações do jornal: Avisos mensais da Royal Astronomical Society

Fornecido por Instituto de Astrofísica de Canarias

Fonte: Phys News / pelo Instituto de Astrofísica de Canarias / 25-03-2021  

https://phys.org/news/2021-03-baryonic-gravity-cosmic-scales.html

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Membro da Society for Science andthePublic (SSP) e assinante de conteúdoscientíficos da NASA (NationalAeronauticsand Space Administration) e ESA (European Space Agency).

Participa do projeto S`CoolGroundObservation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (CloudsandEarth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The GlobeProgram / NASA GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela NationalOceanicandAtmosphericAdministration (NOAA) e U.S DepartmentofState.

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