De acordo com estudos antigos e observações, o universo é tudo o que existe fisicamente, a soma do espaço e do tempo e, é claro, as diversas formas de matéria. E como o universo e tudo que o circunda sempre foram um tópico de muita curiosidade, os cientistas não param de fazer descobertas a respeito disso. Elas podem ser totalmente contraditórias ao que se sabia antes, podem reforçar ideias, ou até mesmo fazer com que ideais, já descartadas, sejam reconsideradas.

A cosmologia tem como um dos seus principais objetivos medir, com precisão, quanta matéria existe no universo. Esse é um exercício bastante assustador, até para os melhores matemáticos.

No entanto, uma equipe liderada por cientistas da Universidade da Califórnia (UCR) fez isso. A equipe publicou seu artigo. E ele descobriu que a matéria compõe 31% do total de matéria e energia n universo. Os outros 69% são feitos de energia escura.

Universo vazio

“Para colocar essa quantidade de matéria em contexto, se toda a matéria do universo fosse espalhada uniformemente pelo espaço, isso corresponderia a uma densidade de massa média igual a apenas cerca de seis átomos de hidrogênio por metro cúbico. No entanto, como sabemos que 80% da matéria é na verdade matéria escura, na realidade, a maior parte dessa matéria não consiste em átomos de hidrogênio. Mas em um tipo de matéria que os cosmólogos ainda não entendem", disse Mohamed Abdullahm, o principal autor da pesquisa e estudante de pós-graduação na UCR.

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Em outra perspectiva, a matéria bariônica do universo, que é aquela que conseguimos observar como por exemplo, estrelas, galáxias, gás e poeira, é somente 1,2 átomos de hidrogênio por metro cúbico. O resto é matéria escura. E isso é um espaço muito vazio.

Técnica

Mohamed Abdullahm explicou que uma técnica bastante comprovada para determinar o total de matéria do universo é fazer a comparação do número observado e a massa de aglomerados de galáxias por unidade de volume. Isso com previsões de simulações numéricas.

E como os aglomerados de galáxias atuais se formam a partir da matéria que colapsou no decorrer de bilhões de anos, o número desses aglomerados observados é bem sensível às condições cosmológicas. E em particular, à quantidade de matéria.

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“Uma porcentagem maior de matéria resultaria em mais aglomerados. O desafio ‘Cachinhos Dourados’ para nossa equipe era medir o número de aglomerados. Então determinar qual resposta era certa. Mas é difícil medir a massa de qualquer aglomerado de galáxias com precisão. Porque a maior parte da matéria é escura, então não podemos vê-la com telescópios", explicou Abdullah.

Para conseguir resolver esse problema a equipe desenvolveu o "GalWeight", que é uma ferramenta para "pesar" um aglomerado de galáxias. Isso é feito usando as órbitas das galáxias que os integram.

Depois disso, a equipe usou as observações do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) para criar o “GalWCat19”. Então eles fizeram uma comparação entre o total de aglomerados no catálogo novo com as simulações matemáticas. Para descobrir a quantidade total de matéria no universo.

Precisão

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“Conseguimos fazer uma das medições mais precisas já feitas usando a técnica do aglomerado de galáxias. Afinal, este é o primeiro uso da técnica de órbita galáctica. Que obteve um valor de acordo com aqueles obtidos por equipes que usaram técnicas de não aglomeração. Como anisotropias cósmicas de fundo, oscilações acústicas de bárions, supernovas Tipo Ia ou lentes gravitacionais", disse Gillian Wilson, co-autor do estudo e professor de física e astronomia da UCR.

A equipe liderada pelo URC conseguiu juntar sua medição com as de outras equipes e determinaram o melhor valor combinado. Eles concluíram que a matéria representa 31,5% da quantidade total de matéria e energia no universo. Esse valor tem uma margem de erro de 1,3% para mais ou para menos.

 

 

 

Publicado em: 05/10/20 15h18