1037: TEORIA DA GRAVIDADE SALVA DA MORTE

A galáxia ultra-difusa NGC 1052-DF2, vista pelo Telescópio Espacial Hubble. Apesar do seu pequeno tamanho, está no centro de um debate acerca de qual da lei da gravidade é a correta.
Crédito: HST/Oliver Müller

Uma equipa internacional de astrónomos, incluindo físicos da Universidade de St. Andrews, ressuscitou uma teoria da gravidade anteriormente descartada, argumentando que os movimentos dentro de galáxias anãs seriam mais lentos se perto de uma galáxia massiva.

A equipa de investigação examinou uma teoria previamente publicada na revista Nature que afirmava que a teoria MOND (MOdified Newtonian Dynamics) não podia ser verdadeira porque os movimentos internos eram muito lentos no interior da galáxia anã NGC 1052-DF2, uma galáxia pequena com cerca de 200 milhões de estrelas.

A teoria MOND é uma controversa alternativa à relatividade geral, a compreensão predominante e inspirada de Einstein do fenómeno da gravidade, que requer a existência da matéria escura, mas que até agora nunca foi provada. MOND não requer matéria escura.

Tais teorias são essenciais na compreensão do nosso Universo, dado que segundo a física conhecida, as galáxias giram tão rapidamente que deveriam fragmentar-se.

Foram apresentadas várias teorias para explicar o que as mantém unidas, e o debate continua sobre qual a correta. O estudo agora derrotado afirmava que MOND estava morta. No entanto, esta investigação mais recente – também publicada na Nature – mostra que o trabalho anterior negligenciou um efeito ambiental subtil.

A nova investigação argumenta que o trabalho anterior não considerou que a influência do ambiente gravitacional em torno da anã podia afectar os seus movimentos interiores. Por outras palavras, se a anã estivesse perto de uma galáxia massiva – o que é aqui o caso – então os movimentos dentro da anã seriam mais lentos.

O autor principal Pavel Kroupa, professor da Universidade de Bona e da Universidade Charles em Praga, afirma: “Houveram muitas afirmações prematuras sobre a morte da teoria MOND em publicações muito influentes. Até agora, nenhuma resistiu ao escrutínio detalhado.”

As galáxias giram tão rapidamente que deviam fragmentar-se, de acordo com a física conhecida. Duas teorias actuais explicam isto – a primeira coloca um halo de matéria escura em redor de cada galáxia. No entanto, as partículas de matéria escura nunca foram descobertas, apesar de muitas décadas de pesquisas muito sensíveis, frequentemente usando grandes detectores.

A segunda é a MOND, que explica uma vasta riqueza de dados sobre as velocidades de rotação galáctica usando apenas as estrelas e o gás. A MOND fá-lo com uma receita matemática que fortalece a gravidade do material visível, mas somente quando fica muito fraca. Caso contrário, a gravidade seguiria a lei convencional de Newton, por exemplo no Sistema Solar – ou perto de uma galáxia massiva.

O Dr. Indranil Banik da Escola de Física e Astronomia da Universidade de St. Andrews, que em breve será da Universidade de Bona, realçou: “É notável que a MOND ainda faça previsões tão bem-sucedidas baseadas em equações escritas há 35 anos.”

O Dr. Hongsheng Zhao, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de St. Andrews, acrescentou: “A nossa modelagem do efeito ambiental MOND foi posteriormente confirmada por outro grupo.”

Hosein Haghi, professor de Física no Instituto de Estudos Avançados em Ciências Básicas, Irão, disse: “Este efeito é conhecido há muito tempo. Os autores da Nature desconheciam os nossos artigos sobre a sua inclusão.”

Astronomia On-line
18 de Setembro de 2018

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Galáxia “fantasma” intriga os cientistas: falta qualquer coisa à NGC1052-DF2

Uma imagem do telescópio Hubble | NASA/ESA/P. VAN DOKKUM

Cientistas encontraram uma galáxia que parece não ter matéria negra

Uma equipa de astrónomos descobriu uma galáxia que considera ser invulgarmente transparente. O aspecto “fantasma” da NGC1052-DF2, que tem mais ou menos o tamanho da nossa Via Láctea, intriga os cientista por que esta não parece conter matéria negra

A matéria negra e a energia negra (ou escura) são dois conceitos fundamentais para a compreensão do universo, segundo o conhecimento actual da astrofísica. É neles, nesta matéria e energia invisíveis, que se procura a explicação para muitos dos enigmas da expansão do universo.

Portanto, uma galáxia sem matéria negra é uma revolução, como dizem os cientistas num artigo publicado esta quinta-feira na revista Nature. A descoberta obriga a repensar muito do que se sabe sobre a forma como as galáxias funcionam.

Os astrónomos usaram o telescópio espacial Hubble para determinar o tamanho e brilho da NGC 1052-DF2, a 65 milhões de anos-luz da Terra. Ligeiramente maior que a Via Láctea, tem 250 vezes menos estrelas, o que levou a que fosse classificada como ultra-difusa.

“Passei horas a olhar para esta imagem. Esta coisa é extraordinária: uma bolha gigantesca tão esparsa que é possível ver outras galáxias através dela. É literalmente uma galáxia transparente”, diz o autor principal do estudo, Pieter van Dokkum da Universidade de Yale, citado na página do Hubble.

Mais surpreendidos ficaram quanto tentaram calcular a massa da galáxia e chegaram à conclusão que o total é igual à massa das estrelas visíveis, ou seja, que a NGC 1052-DF2 é a única até agora sem matéria negra – tem “400 vezes menos matéria negra do que seria esperado para uma galáxia do seu tamanho e possivelmente mesmo nenhuma”.

“A matéria negra é convencionalmente entendida como parte fundamental das galáxias – a cola que as mantém juntas e a base sobre as quais são formadas”, explica Allison Merritt, também da Universidade de Yale e do Instituto Max Planck da Alemanha.

Embora de forma contra-intuitiva, a existência de uma galáxia sem matéria negra nega teorias que tentam explicar o Universo sem a matéria negra. Isto porque a descoberta da NGC 1052-DF2 mostra que a matéria negra é de alguma forma separável das galáxias.

Os investigadores já têm algumas ideias sobre como explicar a falta de matéria negra na NGC 1052-DF2. Será que um evento cataclísmico, como o nascimento de muitas estrelas gigantes, fez desaparecer todo o gás e a matéria negra desta galáxia? Ou foi o crescimento da enorme galáxia vizinha NGC 1052?

Para encontrar uma explicação, a equipa já está à procura de mais galáxias sem matéria negra, analisando as imagens do Hubble de 23 galáxias ultra-difusas – três das quais parecem ser similares à NGC 1052-DF2.

DN
29 DE MARÇO DE 2018 09:32

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