A energia escura, uma força ou energia proposta que permeia todo o espaço e acelera a expansão do Universo, pode variar com o tempo.
Um novo estudo combinando raios-X de Chandra e XMM-Newton e dados ultravioleta e ópticos do SDSS fornece distâncias aos quasares.
Esses quasares são observados de volta a tempos cerca de um bilhão de anos após o Big Bang.
O novo resultado mostrou que o efeito da energia escura na taxa de expansão no início do Universo pode ter sido diferente de hoje.
Um novo estudo usando dados do Chandra X-ray Observatory da NASA e do XMM-Newton da ESA sugere que a energia escura pode ter variado ao longo do tempo cósmico, conforme relatado em nosso último comunicado de imprensa . A ilustração deste artista ajuda a explicar como os astrônomos rastrearam os efeitos da energia escura até cerca de um bilhão de anos após o Big Bang, determinando as distâncias até os quasares, o rápido crescimento dos buracos negros que brilham com extrema intensidade.
Descoberto pela primeira vez cerca de 20 anos atrás, medindo as distâncias das estrelas explodidas, chamadas supernovas , a energia escura é um tipo de força, ou energia, proposta que permeia todo o espaço e faz com que a expansão do Universo acelere. Usando esse método, os cientistas rastrearam os efeitos da energia escura até cerca de 9 bilhões de anos atrás.
O resultado mais recente deriva do desenvolvimento de um novo método para determinar as distâncias de cerca de 1.598 quasares, o que permite aos pesquisadores medir os efeitos da energia escura desde o início do Universo até os dias atuais. Dois dos quasares mais distantes estudados são mostrados nas imagens de Chandra nas inserções.
A nova técnica utiliza dados de raios ultravioleta (UV) e raios X para estimar as distâncias de quasar. Nos quasares, um disco de matéria ao redor do buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia produz luz UV (mostrada na ilustração em azul). Alguns dos fótons UV colidem com os elétrons em uma nuvem de gás quente (mostrada em amarelo) acima e abaixo do disco, e essas colisões podem aumentar a energia da luz UV até as energias de raios-X. Essa interação causa uma correlação entre as quantidades de radiação UV e raios X observadas. Essa correlação depende da luminosidade do quasar, que é a quantidade de radiação que produz.
Usando esta técnica, os quasares se transformam em velas padrão, como mostra a ilustração do artista, mostrando quasares com a mesma luminosidade em diferentes distâncias da Terra. Uma vez que a luminosidade é conhecida, a distância até os quasares pode ser calculada. Isso ocorre porque a quantidade observada de radiação dos quasares convertidos em velas padrão depende de sua distância da Terra de uma maneira previsível.
Os pesquisadores compilaram dados de UV para 1.598 quasares para obter uma relação entre os fluxos de raios X e UV, e as distâncias para os quasares. Eles então usaram essa informação para estudar a taxa de expansão do universo desde muito cedo, e encontraram evidências de que a quantidade de energia escura está crescendo com o tempo.
Como essa é uma nova técnica, os astrônomos tomaram medidas extras para mostrar que esse método fornece resultados confiáveis. Eles mostraram que os resultados de sua técnica combinam com os resultados de medições de supernova nos últimos 9 bilhões de anos, dando a eles a confiança de que seus resultados são confiáveis em tempos ainda mais antigos. Os pesquisadores também tomaram muito cuidado em como seus quasares foram selecionados, para minimizar erros estatísticos e evitar erros sistemáticos que podem depender da distância da Terra ao objeto.
Um artigo sobre estes resultados aparece em Nature Astronomy em 28 de janeiro de 2019, por Guido Risaliti (Universidade de Florença, Itália) e Elisabeta Lusso (Universidade de Durham, Reino Unido). Está disponível online em
O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, administra o programa Chandra para o Diretório de Missões Científicas da NASA em Washington. O Smithsonian Astrophysical Observatory, em Cambridge, Massachusetts, controla a ciência e as operações de voo do Chandra.
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