science
Dados do Hubble mostram que ‘algo estranho’ está acontecendo
Três décadas de observações do telescópio espacial convergem em torno de um valor exato da constante de Hubble
A história da ciência registrará que a busca pela taxa de expansão do universo foi o grande santo graal da cosmologia no século XX. Sem qualquer evidência observacional de expansão, contração ou estabilidade do espaço, não teríamos evidência se o universo estava indo ou vindo. Além disso, também não teríamos ideia de quantos anos ele tinha – ou, na verdade, se o universo era eterno.
O primeiro trabalho dessa detecção ocorreu quando, há um século, o astrônomo americano Edwin Hubble descobriu inúmeras galáxias fora de nossa galáxia natal,[{” attribute=””>Milky Way. And, the galaxies weren’t standing still. Hubble found that the farther a galaxy is, the faster it appears to be moving away from us. This could be interpreted as the uniform expansion of space. Hubble even said that he studied the galaxies simply as “markers of space.” However, he was never fully convinced of the idea of a uniformly expanding universe. He suspected his measurements might be evidence of something else more oddball going on in the universe.
“You are getting the most precise measure of the expansion rate for the universe from the gold standard of telescopes and cosmic mile markers.” — Nobel Laureate Adam Riess
For decades after Hubble, astronomers have toiled to nail down the expansion rate that would yield a true age for the universe. This required building a string of cosmic distance ladders assembled from sources that astronomers have a reasonable confidence in their intrinsic brightness. The brightest, and therefore farthest detectable milepost markers are Type Ia supernovae.
When the Hubble Space Telescope was launched in 1990 the universe’s expansion rate was so uncertain that its age might only be 8 billion years or as great as 20 billion years.
After 30 years of meticulous work using the Hubble telescope’s extraordinary observing power, numerous teams of astronomers have narrowed the expansion rate to a precision of just over 1%. This can be used to predict that the universe will double in size in 10 billion years.
The measurement is about eight times more precise than Hubble’s expected capability. But it’s become more than just refining a number to cosmologists. In the interim the mystery of dark energy pushing the universe apart was discovered. To compound things even further, the present expansion rate is different than it is expected to be as the universe appeared shortly after the big bang.
You think this would frustrate astronomers, but instead it opens the door to discovering new physics, and confronting unanticipated questions about the underlying workings of the universe. And, finally, reminding us that we have a lot more to learn among the stars.
Hubble Reaches New Milestone in Mystery of Universe’s Expansion Rate
NASA’s Hubble Space Telescope has completed a nearly 30-year marathon by calibrating more than 40 “milepost markers” of space and time to let scientists precisely calculate the expansion rate of the cosmos — a mission with a plot twist.
Pursuit of the universe’s expansion rate began in the 1920s with measurements by astronomers Edwin P. Hubble and Georges Lemaître. In 1998, this led to the discovery of “dark energy,” a mysterious repulsive force accelerating the universe’s expansion. In recent years, thanks to data from Hubble and other telescopes, astronomers found another strange twist: a discrepancy between the expansion rate as measured in the local universe compared to independent observations from right after the big bang, which predict a different expansion value.
The cause of this discrepancy remains a mystery. But Hubble data, encompassing a variety of cosmic objects that serve as distance markers, support the idea that something weird is going on, possibly involving brand new physics.
“You are getting the most precise measure of the expansion rate for the universe from the gold standard of telescopes and cosmic mile markers,” said Nobel Laureate Adam Riess of the Space Telescope Science Institute (STScI) and the Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland.
Riess leads a scientific collaboration investigating the universe’s expansion rate called SHOES, which stands for Supernova, H0, for the Equation of State of Dark Energy. “This is what the Hubble Space Telescope was built to do, using the best techniques we know to do it. This is likely Hubble’s magnum opus, because it would take another 30 years of Hubble’s life to even double this sample size,” Riess said.
Riess’s team’s paper, to be published in the Special Focus issue of The Astrophysical Journal reports on completing the biggest and likely last major update on the Hubble constant. The new results more than double the prior sample of cosmic distance markers. His team also reanalyzed all of the prior data, with the whole dataset now including over 1,000 Hubble orbits.
When NASA conceived of a large space telescope in the 1970s, one of the primary justifications for the expense and extraordinary technical effort was to be able to resolve Cepheids, stars that brighten and dim periodically, seen inside our Milky Way and external galaxies. Cepheids have long been the gold standard of cosmic mile markers since their utility was discovered by astronomer Henrietta Swan Leavitt in 1912. To calculate much greater distances, astronomers use exploding stars called Type Ia supernovae.
Combined, these objects built a “cosmic distance ladder” across the universe and are essential to measuring the expansion rate of the universe, called the Hubble constant after Edwin Hubble. That value is critical to estimating the age of the universe and provides a basic test of our understanding of the universe.
Starting right after Hubble’s launch in 1990, the first set of observations of Cepheid stars to refine the Hubble constant was undertaken by two teams: the HST Key Project led by Wendy Freedman, Robert Kennicutt and Jeremy Mould, Marc Aaronson and another by Allan Sandage and collaborators, that used Cepheids as milepost markers to refine the distance measurement to nearby galaxies. By the early 2000s the teams declared “mission accomplished” by reaching an accuracy of 10 percent for the Hubble constant, 72 plus or minus 8 kilometers per second per megaparsec.
In 2005 and again in 2009, the addition of powerful new cameras onboard the Hubble telescope launched “Generation 2” of the Hubble constant research as teams set out to refine the value to an accuracy of just one percent. This was inaugurated by the SHOES program. Several teams of astronomers using Hubble, including SHOES, have converged on a Hubble constant value of 73 plus or minus 1 kilometer per second per megaparsec. While other approaches have been used to investigate the Hubble constant question, different teams have come up with values close to the same number.
The SHOES team includes long-time leaders Dr. Wenlong Yuan of Johns Hopkins University, Dr. Lucas Macri of Texas A&M University, Dr. Stefano Casertano of STScI and Dr. Dan Scolnic of Duke University. The project was designed to bracket the universe by matching the precision of the Hubble constant inferred from studying the cosmic microwave background radiation leftover from the dawn of the universe.
“The Hubble constant is a very special number. It can be used to thread a needle from the past to the present for an end-to-end test of our understanding of the universe. This took a phenomenal amount of detailed work,” said Dr. Licia Verde, a cosmologist at ICREA and the ICC-University of Barcelona, speaking about the SHOES team’s work.
The team measured 42 of the supernova milepost markers with Hubble. Because they are seen exploding at a rate of about one per year, Hubble has, for all practical purposes, logged as many supernovae as possible for measuring the universe’s expansion. Riess said, “We have a complete sample of all the supernovae accessible to the Hubble telescope seen in the last 40 years.” Like the lyrics from the song “Kansas City,” from the Broadway musical Oklahoma, Hubble has “gone about as fur as it c’n go!”
Weird Physics?
The expansion rate of the universe was predicted to be slower than what Hubble actually sees. By combining the Standard Cosmological Model of the Universe and measurements by the European Space Agency’s Planck mission (which observed the relic cosmic microwave background from 13.8 billion years ago), astronomers predict a lower value for the Hubble constant: 67.5 plus or minus 0.5 kilometers per second per megaparsec, compared to the SHOES team’s estimate of 73.
Given the large Hubble sample size, there is only a one-in-a-million chance astronomers are wrong due to an unlucky draw, said Riess, a common threshold for taking a problem seriously in physics. This finding is untangling what was becoming a nice and tidy picture of the universe’s dynamical evolution. Astronomers are at a loss for an explanation of the disconnect between the expansion rate of the local universe versus the primeval universe, but the answer might involve additional physics of the universe.
Such confounding findings have made life more exciting for cosmologists like Riess. Thirty years ago they started out to measure the Hubble constant to benchmark the universe, but now it has become something even more interesting. “Actually, I don’t care what the expansion value is specifically, but I like to use it to learn about the universe,” Riess added.
NASA’s new Webb Space Telescope will extend on Hubble’s work by showing these cosmic milepost markers at greater distances or sharper resolution than what Hubble can see.
Reference: “A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant with 1 km/s/Mpc Uncertainty from the Hubble Space Telescope and the SH0ES Team” by Adam G. Riess, Wenlong Yuan, Lucas M. Macri, Dan Scolnic, Dillon Brout, Stefano Casertano, David O. Jones, Yukei Murakami, Louise Breuval, Thomas G. Brink, Alexei V. Filippenko, Samantha Hoffmann, Saurabh W. Jha, W. D’arcy Kenworthy, John Mackenty, Benjamin E. Stahl and Weikang Zheng, Accepted, The Astrophysical Journal.
arXiv:2112.04510
The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and ESA (European Space Agency). NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, conducts Hubble science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C.
“Analista. Adorável leitor ávido de bacon. Empreendedor. Escritor dedicado. Ninja do vinho premiado. Um leitor sutilmente cativante.”
science
Físicos dizem que podem ter detectado uma falha poderosa no universo
“Depois de chegar ao Reino Cósmico, os termos e condições se aplicam.”
Einstein 2.0
Os pesquisadores descobriram o que chamam de “falha cósmica” na gravidade, o que poderia ajudar a explicar o estranho comportamento do universo em escala cósmica.
Conforme detalhado em A Novo papel Publicado em Jornal de Cosmologia e Física de AstropartículasUma equipe da Universidade de Waterloo e da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá, levanta a hipótese de que a teoria da relatividade geral de Albert Einstein pode não ser suficiente para explicar… A expansão do universo acelerou.
“O modelo de gravidade de Einstein foi essencial para tudo, desde a teoria do Big Bang até à imagem de buracos negros”, disse o autor principal e estudante de pós-graduação em física matemática na Universidade de Waterloo, Robin Wein. Declaração sobre a pesquisa. “Mas quando tentamos compreender a gravidade ao nível cósmico, ao nível dos aglomerados de galáxias e mais além, encontramos contradições claras com as previsões da relatividade geral.”
“É como se a própria gravidade tivesse parado completamente de corresponder à teoria de Einstein”, acrescentou. “Chamamos esta discrepância de ‘falha cósmica’: a gravidade torna-se cerca de 1% mais fraca quando se trata de distâncias de milhares de milhões de anos-luz.”
imperfeição
Em resposta, a equipa criou um novo modelo para tal “falha” que modifica a teoria de Einstein para resolver estas contradições.
“Pense nisso como uma nota de rodapé à teoria de Einstein”, disse Wen no comunicado. “Depois de chegar ao Reino Cósmico, os termos e condições se aplicam.”
É uma solução possível para um problema que intriga astrônomos e físicos há décadas.
“Há quase um século, os astrónomos descobriram que o nosso Universo estava a expandir-se”, explicou o coautor e professor de astrofísica da Universidade de Waterloo, Niesh Afshordi. “Quanto mais distantes estão as galáxias, mais rápido elas se movem, a ponto de parecerem se mover quase à velocidade da luz, o máximo permitido pela teoria de Einstein.”
“Nossas descobertas sugerem que, nessas mesmas escalas, a teoria de Einstein também pode ser inadequada”, acrescentou.
Segundo Afshordi, a proposta de correção do “desequilíbrio cósmico” é apenas o começo.
“Este novo modelo pode ser apenas a primeira pista do quebra-cabeça cósmico que estamos começando a desvendar no espaço e no tempo”, disse ele.
Mais sobre a expansão do universo: Os físicos sugerem que o universo está cheio de matéria que se move mais rápido que a luz
“Analista. Adorável leitor ávido de bacon. Empreendedor. Escritor dedicado. Ninja do vinho premiado. Um leitor sutilmente cativante.”
science
O módulo solar em órbita captura a delicada coroa do Sol com detalhes impressionantes [Video]
Impressionantes vistas de perto do Sol revelam a sua estrutura magnética dinâmica e temperaturas extremas, capturadas pelo Solar Orbiter da Agência Espacial Europeia em colaboração com… NASASonda Solar Parker.
Esta paisagem em constante mudança (veja o vídeo abaixo) é a aparência do sol de perto. o Agência Espacial Europeiade Órbita solar A transição da atmosfera inferior do Sol para a coroa externa mais quente é retratada. As estruturas semelhantes a cabelos são compostas de gás carregado (plasma), traçando as linhas do campo magnético que emergem do interior do sol.
As áreas mais brilhantes têm cerca de um milhão de graus CelsiusEnquanto a matéria fria parece escura porque absorve radiação.
Este vídeo foi gravado em 27 de setembro de 2023, pelo instrumento Extreme Ultraviolet Imager (EUI) no Solar Orbiter. Naquela época, a espaçonave estava a cerca de um terço da distância da Terra ao Sol, rumo à sua aproximação mais próxima de 27 milhões de milhas (43 milhões de km) em 7 de outubro de 2023.
No mesmo dia em que este vídeo foi gravado, a Parker Solar Probe da NASA estava apenas escaneando 4,51 milhões milhas (7,26 milhões de quilômetros) Da superfície do sol. Em vez de obter imagens diretas do Sol, Parker mediu partículas e campos magnéticos na coroa solar e no vento solar. Esta foi uma oportunidade ideal para as duas missões se unirem, uma vez que os instrumentos de detecção remota da Solar Orbiter liderada pela ESA monitorizaram a região de origem do vento solar que mais tarde fluiria através da Parker Solar Probe.
Observe musgo, espículas, erupção e chuva
Canto inferior esquerdo: Uma característica interessante que pode ser vista ao longo deste filme é o gás brilhante formando delicados padrões semelhantes a rendas ao longo do sol. Isso é chamado de “musgo” coronal. Geralmente aparece ao redor da base de grandes loops coronais que são muito quentes ou muito fracos para serem vistos com as configurações escolhidas do instrumento.
No horizonte solar: Torres de gás, conhecidas como espículas, chegam bem acima da cromosfera do Sol. Pode atingir uma altitude de 10.000 km (6.200 milhas).
Centro por volta de 0:22: Uma pequena erupção no centro do campo de visão, com material frio subindo para o topo antes que a maior parte caia de volta para o fundo. Não se deixe enganar pelo uso da palavra “pequena” aqui: esta erupção é maior que a Terra!
À esquerda do centro, por volta das 0:30: A chuva coronal “fria” (provavelmente inferior a 10.000°C/18.000°F) parece escura contra o fundo brilhante de grandes anéis coronais (cerca de 1 milhão de graus Celsius). A chuva consiste em aglomerados de plasma de alta densidade que recuam em direção ao Sol sob a influência da gravidade.
Este é o mesmo vídeo acima, mas sem as legendas. Crédito da imagem: ESA/NASA/Solar Orbiter/EUI Team
“Analista. Adorável leitor ávido de bacon. Empreendedor. Escritor dedicado. Ninja do vinho premiado. Um leitor sutilmente cativante.”
science
Cientistas do LANL descobriram mais evidências de ambientes anteriores semelhantes à Terra em Marte
Cientistas dos Laboratórios Nacionais de Los Alamos afirmam ter descoberto ambientes semelhantes aos da Terra em Marte.
LOS ALAMOS, Novo México – Cientistas dos Laboratórios Nacionais de Los Alamos afirmam ter descoberto ambientes semelhantes aos da Terra em Marte.
O Curiosity Rover explora a superfície de Marte desde 2015, quando pousou na cratera Gale, ao longo do equador do planeta.
O objetivo da missão é descobrir de que é feita a superfície do planeta e se ela poderia sustentar vida.
“Depois de pousarmos, encontramos muitas evidências de água corrente, como rios desaguando em lagos. Parece que a rocha do lago que representa o lago está lá há muito tempo na cratera Gale”, disse Patrick Gasda, cientista pesquisador da. LANL.
Imagens enviadas pelo Curiosity Rover mostram o grande campo de rochas de manganês.
Jasda disse: “Podemos ver que as rochas são camadas e são todas planas. Esta é uma característica das rochas formadas em lagos. Além disso, essas rochas são minerais argilosos ou rochas que só podem se formar na água.”
Embora a água já tenha desaparecido há muito tempo, isso não significa necessariamente que toda a vida também desapareceu.
“Todas as observações que temos até agora indicam que se existem micróbios em Marte como a Terra, então seria perfeitamente normal viver em Marte”, disse Gasda.
Gasda publicou suas descobertas no Journal of Geophysical Research, detalhando o que sua equipe observou enquanto trabalhava no rover Curiosity. Eles aprenderam muito com as fotos.
“Cada vez que olhamos para uma imagem de Marte, somos os primeiros a olhar para a imagem e podemos usar a nossa experiência científica para tentar compreender o que está a acontecer”, disse Gasda.
“Analista. Adorável leitor ávido de bacon. Empreendedor. Escritor dedicado. Ninja do vinho premiado. Um leitor sutilmente cativante.”
-
Economy3 anos ago
O bitcoin pode chegar a US $ 37.000, mas o trader afirma que o preço do bitcoin será maior ‘Um número que você não consegue entender’
-
sport3 anos ago
Os Nets estão tentando adquirir Kevin Love dos Cavaliers, Isaiah Hartenstein
-
Tech2 anos ago
Mike Frasini, presidente da Amazon Games, deixa o cargo
-
science2 anos ago
Rússia ameaça sequestrar o telescópio espacial alemão
-
science2 anos ago
Finalmente sabemos como a lagarta do pesadelo cria presas de metal
-
science2 anos ago
Astrofísicos podem ter encontrado um buraco negro de massa intermediária na galáxia de Andrômeda
-
Tech4 meses ago
ZOTAC confirma que quatro dos nove modelos Geforce RTX 40 SUPER terão preço MSRP
-
sport11 meses ago
USMNT empata com a Jamaica na primeira partida da Copa Ouro da CONCACAF: o que isso significa para os Estados Unidos