Caros Leitores;
Figura 1: As capturas de tela da simulação mostram (acima) a distribuição da matéria correspondente à distribuição da galáxia observada em um tempo de viagem da luz de 11 bilhões de anos (quando o Universo tinha apenas 2,76 bilhões de anos ou 20% de sua idade atual) e ( inferior) a distribuição da matéria na mesma região após 11 bilhões de anos-luz ou correspondente ao nosso tempo atual. (Crédito: Ata et al.)
Pela primeira vez, os pesquisadores criaram simulações que recriam diretamente o ciclo de vida completo de algumas das maiores coleções de galáxias observadas no Universo distante há 11 bilhões de anos, relata um novo estudo na Nature Astronomy .
Simulações cosmológicas são cruciais para estudar como o universo se tornou a forma que tem hoje, mas muitas normalmente não correspondem ao que os astrônomos observam através de telescópios. A maioria é projetada para corresponder ao Universo real apenas em um sentido estatístico. As simulações cosmológicas restritas, por outro lado, são projetadas para reproduzir diretamente as estruturas que realmente observamos no universo. No entanto, a maioria das simulações existentes desse tipo foram aplicadas ao nosso universo local, ou seja, próximo à Terra, mas nunca para observações do Universo distante.
Uma equipe de pesquisadores, liderada pelo Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe Project Researcher e primeiro autor Metin Ata e o professor assistente do projeto Khee-Gan Lee, estavam interessados em estruturas distantes como protoclusters de galáxias massivas, que são ancestrais dos atuais aglomerados de galáxias antes que eles pudessem se agrupar sob sua própria gravidade. Eles descobriram que os estudos atuais de protoclusters distantes às vezes eram simplificados demais, o que significa que foram feitos com modelos simples e não simulações.
“Queríamos tentar desenvolver uma simulação completa do Universo distante real para ver como as estruturas começaram e como terminaram”, disse Ata.
O resultado foi COSTCO (COnstrained Simulations of The COsmos Field).
Lee disse que desenvolver a simulação era como construir uma máquina do tempo. Como a luz do Universo distante só está chegando à Terra agora, as galáxias que os telescópios observam hoje são um instantâneo do passado.
“É como encontrar uma velha foto em preto e branco de seu avô e criar um vídeo de sua vida”, disse ele.
Nesse sentido, os pesquisadores tiraram instantâneos de galáxias avós “jovens” no Universo e, em seguida, avançaram rapidamente sua idade para estudar como os aglomerados de galáxias se formariam.
A luz das galáxias que os pesquisadores usaram percorreu uma distância de 11 bilhões de anos-luz para chegar até nós.
O mais desafiador foi levar em conta o ambiente de grande escala.
“Isso é algo muito importante para o destino dessas estruturas, sejam elas isoladas ou associadas a uma estrutura maior. Se você não levar em conta o ambiente, obterá respostas completamente diferentes. Conseguimos levar em conta o ambiente de grande escala de forma consistente, porque temos uma simulação completa, e por isso nossa previsão é mais estável”, disse Ata.
Outra razão importante pela qual os pesquisadores criaram essas simulações foi testar o modelo padrão da cosmologia, que é usado para descrever a física do Universo. Ao prever a massa final e a distribuição final das estruturas em um determinado espaço, os pesquisadores podem revelar discrepâncias anteriormente não detectadas em nossa compreensão atual do Universo.
Usando suas simulações, os pesquisadores conseguiram encontrar evidências de três protoaglomerados de galáxias já publicados e desfavorecer uma estrutura. Além disso, eles conseguiram identificar mais cinco estruturas que se formaram consistentemente em suas simulações. Isso inclui o proto-superaglomerado Hyperion, o maior e mais antigo proto-superaglomerado conhecido hoje que tem 5.000 vezes a massa da nossa Via Láctea, que os pesquisadores descobriram que entrará em colapso em um grande filamento de 300 milhões de anos-luz.
Seu trabalho já está sendo aplicado a outros projetos, incluindo aqueles para estudar o ambiente cosmológico de galáxias e linhas de absorção de quasares distantes, para citar alguns.
Os detalhes de seu estudo foram publicados na Nature Astronomy em 2 de junho.
Vídeo: https://youtu.be/HEWNYBfrk8M
Detalhes do
artigo Jornal: Nature Astronomy
Título: Destino futuro previsto dos protoaglomerados de galáxias COSMOS acima de 11 Gyr com simulações restritas
Autores: Metin Ata (1), Khee-Gan Lee (1), Claudio Dalla Vecchia (2,3), Francisco-Shu Kitaura (2,3), Olga Cucciati (4), Brian C. Lemaux (5,6), Daichi Kashino (7) e Thomas Müller (8)
Afiliações dos autores:
1 Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo, Kashiwa, Chiba 277-8583, Japan.
2 Instituto de Astrofísica das Canárias, s/n, E-38205, La Laguna, Tenerife, Espanha.
3. Departamento de Astrofísica, Universidade de La Laguna, E-38206, La Laguna, Tenerife, Espanha.
4 INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, via Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Itália.
5 Observatório Gemini, NOIRLab da NSF, 670 N. A'ohoku Place, Hilo, Havaí, 96720, EUA.
6 Departamento de Física e Astronomia, Universidade da Califórnia, Davis, One Shields Ave., Davis, CA 95616, EUA.
7 Instituto de Pesquisa Avançada, Universidade de Nagoya, Furocho, Chikusa-ku, Nagoya, 464-8601, Japão.
8 Instituto Max Planck de Astronomia, Königstuhl 17, D-69117 Heidelberg, Alemanha.
DOI: 10.1038/s41550-022-01693-0 (publicado em 2 de junho de 2022)
Resumo do artigo (Nature Astronomy)
Preprint (arXiv.org)
Contato de pesquisa Projeto
Metin Ata Pesquisador Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), Universidade de Tóquio E-mail：metin.ata_at_ipmu.jp * Por favor, altere _at_ para @
Contato com a mídia
Motoko Kakubayashi Assessora de
imprensa
Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), Universidade de Tóquio
E-mail：press_at_ipmu.jp
* Por favor, altere _at_ para @
Fonte: Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) / 06-06-2022
https://www.ipmu.jp/en/20220606-COSTCO
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e
Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou
do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de
Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro:
“Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e
divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas
e tecnológicas.
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant 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 Globe Program / NASA Globe Cloud, 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 National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S
Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
Page: http://livroseducacionais.blogspot.com.br
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