Energia escura

Energia escura e aceleração da expansão

Última atualização 08 de dezembro de 2014

Nós sabemos que o Universo está em expansão e que a sua expansão não está desacelerando, mas, ao contrário, está se acelerando.
O que é esta força que empurra todas as galáxias afastar-se umas das outras a um ritmo cada vez mais rápido?
Os cientistas chamam a energia escura. A existência desta energia escura é necessária para explicar a aceleração da expansão do Universo. Esta energia hipotética que preenche uniformemente todo o Universo, tem uma pressão negativa, que atua como uma força gravitacional repulsiva. Eles vão mesmo descobrir o valor muito especial desta energia do vácuo. Esta energia tenha uma ordem de grandeza que é escrito com um zero e um vírgula seguido por 122 zeros antes de o número um. No entanto, esta valor extremamente pequeno, embora menor do que o esperado pelas equações, explica por que a materia existe no nosso Universo. Se só retira 3 ou 4 zeros, o que é muito pouco, a aceleração seria tão rápido que a materia não poderia organizar-se para formar estrelas e galáxias. Neste conceito cada valor da energia escura representa um universo diferente.

Video : simulação da estrutura do Universo, representada por 550 bilhões de partículas de matéria escura, cada um correspondendo a uma galáxia. O filme mostra como o universo vai de uma sopa uniformeà seu estado atual, onde enormes vazios são atravessados por filamentos que são galáxias agrupadas. Crédito: CNRS-picture filme 9 mn em DEUS experiência (Dark Energy Universe Simulation) realizada pela equipe de Jean-Michel Alimi.

As velas padrão

Em 1929, Edwin Hubble descobriu que as galáxias estão se afastando ainda mais rápido do que eles são distantes. Nosso Universo está em expansão, é a constante de Hubble (H = 70 km/s/Mpc), que dá a velocidade de acordo com a distância em que se observa (velocidade = H x distância). Esta não é uma expansão extraordinária porque dá apenas um aumento da distância de 7% por bilião de anos. Desde então, vários métodos de observação têm corroborado a hipótese da expansão acelerada do universo (velas padrão, regras padrão,...).
Uma supernova é um colapso gravitacional de uma estrela cuja massa é superior a 8 massas solares. Estes eventos são raros em uma galáxia (1 por século) mas quando a estrela explode é tão brilhante como a própria galáxia. Além disso, eles são verdadeiras velas padrão porque eles brilham até 400 dias após a explosão com um brilho percebido que nos permite determinar a distância ea velocidade das galáxias. E através da identificação de galáxias extremamente distantes, especialmente aqueles que abrigam velas padrão cósmicas, é possível estudar a evolução do universo no passado.

O método de velas padrão confirmam a aceleração da expansão do universo e, portanto a existência de um novo componente chamado energia escura. O universo é incrivelmente "vazio" da matéria, existe apenas um átomo por metro cúbico. Ele é composto de 4% da matéria bariônica, 23% de matéria escura fria e não-bariônica e 73% da energia escura.

N.B.: para detectar supernovas, fotografamos uma área de galáxias e um mês depois uma fotografia é tirada, então por tratamento das duas imagens é subtraído os objetos brilhantes para localizar este supernova na segunda foto. Esta pesquisa foi realizada com os maiores telescópios do mundo (Gemini, CFHT, VLT).