Cépticos com Vox: Dinâmica do Espaço-Tempo – Matéria Escura e Energia Escura

No mês de Maio a nossas tertúlias regulares voltam ao Porto!

Num dia que esperemos seja de Primavera, trazemos para a nossa mesa de conversa uma temática ainda obscura para a maior parte das pessoas, cientistas incluídos:

 

Dinâmica do Espaço-Tempo: Matéria Escura e Energia Escura ou Gravidade Escura

Imagem compostos que mostra a distribuição de matéria escura, galáxias e gás quente no centro do enxame de galáxias Abell 520. (Crédito: Smithsonian Institution)

Imagem composta que mostra a distribuição de matéria escura, galáxias e gás quente no centro do enxame de galáxias em fusão Abell 520. (Crédito: Smithsonian Institution)

 

Para nos ajudar a iluminar este tema, convidámos o Prof. Orfeu Bertolami, astrofísico e director do Departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. Podem ler mais sobre a sua prodigiosa carreira aqui.

O nosso convidado providenciou-nos também um pequeno resumo desta temática para aguçar o apetite aos participantes:

 

A cosmologia moderna teve início em 1917, quando Einstein considerou o problema do espaço-tempo ou do Universo na sua integridade, como uma aplicação da sua Teoria da Relatividade Geral, formulada em finais de 1915. Neste estudo pioneiro, Einstein considerou o Universo como sendo homogéneo, isotrópico e estático.

Estudos teóricos subsequentes que sugeriam uma alternativa evolutiva para a história do Universo foram confirmados pela descoberta da expansão do Universo pelo astrónomo norte-americano Edwin Hubble em 1929.

Desde então, a cosmologia evolutiva desenvolveu-se consideravelmente e impôs-se como o paradigma que melhor harmoniza os factos observacionais mais salientes. Segundo este modelo, frequentemente referido como modelo do “Big Bang”, o Universo teve origem numa explosão do espaço-tempo que aconteceu há cerca de 13,8 mil milhões de anos.

Até há cerca de duas décadas acreditava-se que o Universo era constituído essencialmente pelas partículas elementares conhecidas. Contudo, há fortíssimas evidências de que a dinâmica e a formação das grandes estruturas do Universo, galáxias, enxames de galáxias e super-enxames de galáxias, só é possível devido a presença de 10 vezes mais matéria da que pode ser observada em todos os comprimentos de onda do espectro electromagnético. Por outras palavras, a formação de estruturas no Universo, requer a existência de matéria que não se manifesta electromagneticamente, a matéria escura. A natureza e as propriedades desta matéria escura são um dos enigmas fundamentais da cosmologia moderna.

Mas não é este o único grande mistério. A partir de 1998, evidências oriundas das observações de explosões de estrelas muito afastadas, vêem sugerindo que a expansão do Universo é, na verdade, cada vez mais rápida! Este facto, pode ser explicado por meio de uma ideia sugerida no artigo de 1917 de Einstein, nomeadamente que o Universo é preenchido por uma ténue distribuição de energia que permeia todo o Universo, mas que não se manifesta luminosamente e, que por conseguinte, é designada por energia escura. Também aprendemos que esta energia é a dominante do Universo! A expansão acelerada do Universo pode no entanto, ser alternativamente explicada como devida a partículas elementares desconhecidas com propriedades algo especiais.

Assim, no início do século XXI, somos confrontados com uma visão do Universo na qual cerca 95% do conteúdo em energia do Universo é-nos desconhecido. Acredita-se que só através da integração do conhecimento advindo da cosmologia e da física das partículas elementares é que estes mistérios poderão ser desvendados.

 

Podem convidar os vossos amigos/as no Facebook, aqui.

Contamos convosco para mais uma tarde de animada conversa!

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