Nebulosa Carina

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8.Impérios Antigos - Império da Matéria Escura e energia Escura



continuação de 

Império Antigos 7.Impérios das Luzes


  • 8. Império da Matéria Escura
e da Energia Escura

          8 Bilhões de anos após Big Bang


      Nem tudo no Universo é percebido através dos instrumentos convencionais da Física como a radioastronomia e a óptica.

      Os raios X e Gama uma vez que eles só podem detectar a matéria luminosa, a qual é percebida justamente porque envia radiações eletromagnéticas, e boa parte do Cosmos ou seja 22%, é constituída por Matéria Escura ou Negra e por 74% Energia Escura ou Negra.



      Embora haja evidências da existência da Matéria Escura, pouco se sabe de sua constituição, porém há um consenso de que a Matéria Escura deve ser composta de algum tipo de partícula da qual não se tem conhecimento ainda, e há diversos experimentos tentando detectar estas partículas.

      Físico diz que não existe matéria escura, apenas muita informação ...


      A princípio pensava-se que era composta de objetos astrofísicos escuros, que ao contrário das estrelas não emitem luz, como por exemplo planetas gigantes,


      Pesquisadores encontraram 121 planetas gigantes que podem abrigar ...
                        



      estrelas “mortas”,



      Estrelas Mortas - YouTube
      ESTRELAS QUE EXISTIRAM 380.000 ANOS APÓS O BIG BANG



      Buracos Negros etc. 

      Resultado de imagem para buracos negros

      Entretanto, após alguns estudos mais detalhados esta possibilidade foi descartada.



      Outra hipótese é que a matéria escura seja composta de partículas elementares.


      Resultado de imagem para partículas elementares



      Neste sentido, as principais perguntas a serem respondidas são:



      - Qual a massa destas partículas?

      Resultado de imagem para massa das partículas

      GEV ou GeV é abreviação de Giga electron Volt,
      uma unidade de energia equivalente a um bilhão de elétrons volts




      - e como elas interagem com outras partículas?



      Resultado de imagem para particulas elementares



      - Como interagem com os quatro tipos de forças elementares conhecidas na natureza?



      Resultado de imagem para 4 forças da natureza


      Uma hipótese plausível é que a Matéria Escura seja composta de alguma partícula conhecida que interage gravitacionalmente, mas como ela não interage com a luz, não deve sofrer ação da interação eletromagnética.


      Isso é o que sabemos sobre as partículas que compõem a matéria escura. Se elas sofrem ação das interações nucleares forte e fraca também não se sabe.


      Um possível candidato a ser essa partícula conhecida que interage gravitacionalmente seriam os neutrinos, que além da interação gravitacional, também sofrem ação da interação nuclear fraca, entretanto como a massa dos neutrinos é excessivamente pequena, e partículas com massas pequenas tendem a ter velocidades grandes, isso os exclui dessa hipótese, pois para que um sistema colapse, ou seja, ceda à atração gravitacional para formar um objeto ligado gravitacionalmente, como uma galáxia ou aglomerado de galáxias, a velocidade das partículas tem que respeitar um certo limite, pois se a partícula tiver alta velocidade, ela escapa do campo gravitacional e vai para o espaço.





      O Que São?
      Neutrinos







      O fato de que estas partículas não têm carga elétrica tornam o processo de detecção mais difícil. Além disso, a Terra é bombardeada o tempo todo por outras partículas conhecidas, como os nêutrons, que podem ser confundidas com as partículas de matéria escura. Para evitar que as partículas conhecidas cheguem ao detector, uma solução é conduzir os experimentos em laboratórios subterrâneos, enterrados a quilômetros de profundidade.



      Matéria de Capa do CERN
      LHC- Grande Colisor de Hadrons


      Outro método são as chamadas experiências de detecção indireta baseadas na suposição de que, as partículas de Matéria Escura poderiam se aniquilar dando origem a partículas conhecidas, como neutrinos ou fótons. Estas últimas partículas são detectadas em direções específicas do centro da nossa galáxia ou de galáxias vizinhas, ou do centro do Sol ou da Terra, portanto este sinal é compatível com os processos astrofísicos já conhecidos e os modelos de Matéria Escura, que previam a emissão de um excesso dessas partículas são excluídos, e até agora, ainda não foi feita nenhuma detecção conclusiva, direta ou indireta, sobre as partículas de Matéria Escura.


      Resultado de imagem para ponto de interrogação


      A Energia Escura tem natureza diferente da Matéria Escura, e sua história remete ao ano da publicação da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein em 1915. A famosa teoria permitiu desenvolver modelos simples para a evolução do universo. Anos após a publicação revolucionária por volta de 1930, Edwin Hubble mostrou que, a partir da medida da velocidade de um número crescente de galáxias, todas elas com raras exceções, estão se afastando da nossa. Desde então, sabemos que o universo está se expandindo, o que vem sendo confirmado por muitas observações.


      Resultado de imagem para universo em expansão



      Força da Gravidade
      e
      a Expansão do Universo


      Resultado de imagem para força da gravidade


      A gravitação como já dissemos, é uma força atrativa. A partir do conhecimento da Lei da Relatividade Geral foi possível determinar que o efeito global da atração gravitacional entre todos os corpos do universo, é como uma força que “puxa para o centro” isto fazendo apenas uma analogia, pois não é possível falar em um “centro do universo".


      Resultado de imagem para força da gravidade



      Seguindo essa lógica, o que se esperaria é que o universo se expandisse de maneira desacelerada, ou seja, que sua velocidade de expansão fosse cada vez menor. Porém, desde 1998, análises que usam dados de supernovas, demonstram que o universo está se expandindo de maneira acelerada, o que explica a existência da energia escura, responsável por 70% da composição do universo.


      Pesquisas da NASA: Energia Escura, Matéria Escura - Elton Wade ...


      Então Energia Escura é o nome que se dá ao que está acelerando a expansão do universo, ou seja, ao que "está empurrando" o universo para fora. Apesar de constituir quase 70% do universo, a energia escura permanece um dos grandes desafios da ciência como já dissemos.


      Em 1929 Edwin Hubble apresentou um trabalho que mostrava que as galáxias do universo estavam se distanciando aos poucos de nós a uma velocidade proporcional a nossa distância até elas. Assim, ele conseguiu mostrar que esta velocidade de distanciamento das galáxias era o indicativo da expansão do universo.


      Resultado de imagem para expansão do universo


      Energia escura ou Energia Negra é então uma forma hipotética de energia, que estaria distribuída por todo espaço e tende a acelerar a expansão do Universo. A principal característica da energia escura é ter uma forte pressão negativa. De acordo com a Teoria da Relatividade, o efeito de tal pressão negativa seria semelhante qualitativamente, a uma força que age em larga escala em oposição à Gravidade.



      Resultado de imagem para força gravitacional


            Gravidade

      Resultado de imagem para força da gravidade

      Oposição a gravidade

      Resultado de imagem para antigravidade

      A Pressão Negativa hipotética da Gravidade é frequentemente utilizado por diversas teorias atuais, que tentam explicar as observações que apontam para um universo em expansão acelerada, e poderia ajudar os astrônomos a entender também a origem e a evolução do Universo.

      Resultado de imagem para entender



      continua em  
      9. Império do Sol

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