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perguntou em Cosmologia por Galáctico (26.8k pontos)
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Primeiro faço a necessária introdução e enquadramento da pergunta.

Está de parabéns o nosso amigo Prof. Nelson Nunes, que fez parte da equipa de concluiu da aceleração da expansão do Universo. Por isso mesmo, o Diário de Notícias de 20 de Novembro de 2014 lhe dedica uma página inteira, a página 2. Esta pergunta é dirigida ao próprio Prof. Nelson Nunes, um dos especialistas do "Astronomia Q & A", neste caso em Cosmologia, com quem temos a felicidade de poder aprender mais.

Aqui vai a pergunta, precedida de uma introdução minha:

Suponhamos três equipas de cosmologistas investigando nos momentos t1, t2 e t3, espaçados de um milhão de anos entre si, por exemplo. 
Ou seja, t2  =  t1+1Ma;  t3 = t2+1Ma (sendo 1 Ma = um milhão de anos)
 
Se essas três equipas medissem a "constante" de Hubble (H) na sua respectiva época (t1, t2 e t3), obteriam para ela valores H1, H2 H3, sendo H3>H2>H1. Ou seja, o valor de H aumenta lentamente com o tempo. Confirma-se essa hipótese? [Na verdade, de acordo com os últimos resultados, deverá ser H3<H2<H1, como o Prof. Nelson Nunes explica mais abaixo].
 
Numa primeira fase, o Prof. Nelson Nunes confirma a minha dedução, dizendo " é mesmo assim, mas temo que nao tenha sido o primeiro a pensar no assunto. Esse método chama-se Sandage-Loeb test  e é um dos science drives do telescopio E-ELT. Veja esta página aqui: http://www.iac.es/proyecto/codex/pages/science-show-cases.php
As boas noticias são que não vai ter de esperar milhões de anos, mas apenas algumas décadas".
 
Gostaria que tivéssemos aqui uma resposta mais avançada do que a minha constatação, por isso peço ao Prof. Nelson Nunes, cosmologista profissional,  os esclarecimentos adicionais que nos possa dar, ele que trabalha directamente nisso.
Agradeço
Guilherme de Almeida

  

1 Resposta

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respondida por Astrónomo Avançado (7.8k pontos)
selecionada por
 
Melhor resposta
   Respondendo directamente a questão inicial, de acordo com os dados observacionais actuais,  o Universo expande-se e que começou a acelerar na altura em que o sistema solar se formou. De acordo com os modelos cosmológicos mais simples, isso significa que a constante de Hubble, H, decresce e que quando o Universo começou a acelerar se aproximou de um valor constante H -> Ho. Portanto, a ordem dos valores da constante de Hubble estará na verdade invertida, H3 < H2 < H1.
 
 
O E-ELT, um telescópio em construção no Chile vai poder fazer um exercício deste género, e dá pelo nome de teste de Sandage-Loeb. 
 
   O teste de Sandage-Loeb é uma medida da deriva do desvio para o vermelho de objectos extra-galácticos, obtida a partir da comparação dos espectros de absorção de quasars em épocas diferentes. Define-se desvio para o vermelho, z,  como a razão entre a frequência emitida por uma fonte e a recebida aqui nos nossos telescópios. De forma matemática escreve-se:
 
   1+z = f_emitida/f_recebida
 
onde f é frequência. 
 
Objectos mais distantes têm z maior e objectos mais próximos têm z menor. Isto é consequência da lei de Hubble que essencialmente nos diz que o Universo está em expansão.  
 
A deriva do desvio para o vermelho, dz, num intervalo de tempo dt, estão relacionados através da relação: 
 
dz = dt [Ho (1+z) - H].
 
Se olharmos para vários objectos a z diferentes e medirmos a deriva desse desvio para o vermelho, dz,  durante varias décadas, dt, podemos ficar a conhecer a evolução do Universo de uma forma directa. 
 
Para isso, temos de reparar que para um Universo dominado com uma constante cosmologia corresponde a 
 
H = Ho, 
 
e para um Universo dominado por matéria escura e bariónica temos:
 
H = Ho (1+z)^(3/2).
 
Isso significa que para o primeiro caso
 
dz > 0
 
enquanto que para o segundo
 
dz < 0.
 
O nosso Universo, dizem as observações de supernovas, da radiação cómica de fundo, e da estrutura em larga escala, tem cerca de 30% de matéria escura e bariónica e 70% de energia escura (a constante cosmológica é um exemplo), e portanto, esperamos encontrar um comportamento para dz que é positivo e cresce inicialmente com z (universo que acelera) seguido de um decréscimo para valores negativos para z grandes  correspondendo ao caso em que o Universo estava em fase de desaceleração. 
 
Este vai ser um teste muito importante em cosmologia porque permitirá descartar vários modelos para a evolução do Universo e vai ajudar a determinar as abundâncias das componentes do Universo.  
 
 
comentou por Galáctico (26.8k pontos)
Agradeço ao Prof. Nelson Nunes a sua resposta esclarecedora. Nestas temáticas, o campo é incontornavelmente para especialistas, sem dúvida.

É uma sorte podermos contar com a ajuda e os esclarecimentos do Prof. Nelson Nunes.

GA

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