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Podemos ter acabado de encontrar evidências de uma Corda Cósmica: uma ‘Dobra’ no Universo.

Uma parte do campo CSc-1, com pares de galáxias indicados por pontos brancos, e linhas indicando a orientação esperada das cordas. (Safonova et al., arXiv, 2023)

Um par peculiar de galáxias localizado a bilhões de anos-luz de distância pode fornecer evidências potenciais para um conceito teórico conhecido como corda cósmica, que se assemelha a uma anomalia unidimensional no tecido do Universo. Essas cordas cósmicas são acreditadas terem se originado nos momentos iniciais da formação do Universo, assemelhando-se a pequenas e incrivelmente densas rachaduras ou rugas na paisagem cósmica.

A recente investigação, liderada por Margarita Safonova do Instituto Indiano de Astrofísica, sugere que as duas galáxias em questão podem não ser entidades distintas, mas sim o resultado de uma ilusão óptica causada pela curvatura da luz. Esse fenômeno óptico pode ser atribuído a uma perturbação no espaço entre nós e as galáxias, que atua como uma lente gravitacional.

O artigo de pesquisa que detalha essa possível descoberta de corda cósmica, referida como CSc-1, foi aceito para publicação no Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège e também está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.

Essas duas manchas borradas podem ser evidências de cordas cósmicas. (Safonova et al., arXiv, 2023)

As cordas cósmicas, como construções teóricas, são excepcionalmente finas e acredita-se que se estendam por toda a largura do Universo, enquanto não são mais largas do que um próton. Embora sejam desafiadoras de detectar diretamente, acredita-se que possuam imensa densidade e massa. Embora haja um forte suporte teórico para sua existência, evidências físicas têm sido esquivas.

Confirmar observacionalmente a presença de cordas cósmicas é uma tarefa formidável, uma vez que os efeitos que elas produzem muitas vezes podem imitar fenômenos explicados por mecanismos alternativos. No entanto, distinções sutis nos efeitos observados podem potencialmente apontar para a presença de cordas cósmicas.

Safonova e sua equipe de pesquisa identificaram múltiplos candidatos a cordas cósmicas em potencial dentro de CSc-1, principalmente detectados na radiação de fundo cósmico micro-ondas – um resquício do nascimento do Universo. No entanto, eles optaram por se concentrar na assinatura de cordas cósmicas mais convincente, que é um par de galáxias chamado SDSSJ110429.61+233150.3, ou SDSSJ110429 para brevidade.

À primeira vista, SDSSJ110429 pode parecer um par comum de galáxias, o que é uma ocorrência comum quando as galáxias estão posicionadas próximas e exibem similaridades visuais. Em tais casos, a semelhança pode ser devida à lente gravitacional, um efeito que ocorre quando o tecido do espaço-tempo é curvado pela massa em primeiro plano, semelhante a como um peso em um trampolim causa uma curvatura. Consequentemente, a luz de um objeto distante que passa por esse espaço-tempo curvado segue um caminho curvo, resultando em distorções observáveis, ampliações e até duplicações.

Normalmente, a lente gravitacional envolve a presença de uma massa em primeiro plano visível, como uma galáxia ou um aglomerado de galáxias, e frequentemente distorce a luz do objeto de fundo enquanto introduz atrasos temporais entre as imagens duplicadas. A ausência dessas características em SDSSJ110429 sugere que ele pode realmente consistir em duas galáxias separadas, em vez de uma única galáxia lente. No entanto, a explicação alternativa é a existência de cordas cósmicas.

Diagrama ilustrando a lente gravitacional. (NASA, ESA e L. Calçada)

É importante notar que esta descoberta não serve como prova definitiva de cordas cósmicas. Detectar a presença de cordas cósmicas requer evidências excepcionalmente convincentes. No entanto, essa descoberta introduz uma promissora via para futuras explorações na busca por esses enigmáticos fenômenos cósmicos.

Um par peculiar de galáxias localizado a bilhões de anos-luz de distância pode fornecer evidências potenciais para um conceito teórico conhecido como corda cósmica, que se assemelha a uma anomalia unidimensional no tecido do Universo. Essas cordas cósmicas são acreditadas terem se originado nos momentos iniciais da formação do Universo, assemelhando-se a pequenas e incrivelmente densas rachaduras ou rugas na paisagem cósmica.

A recente investigação, liderada por Margarita Safonova do Instituto Indiano de Astrofísica, sugere que as duas galáxias em questão podem não ser entidades distintas, mas sim o resultado de uma ilusão óptica causada pela curvatura da luz. Esse fenômeno óptico pode ser atribuído a uma perturbação no espaço entre nós e as galáxias, que atua como uma lente gravitacional.

O artigo de pesquisa que detalha essa possível descoberta de corda cósmica, referida como CSc-1, foi aceito para publicação no Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège e também está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.

Os resultados da equipe de um modelo de lente de corda cósmica (esquerda) comparados à observação real (direita). (Safonova et al., arXiv, 2023)

As cordas cósmicas, como construções teóricas, são excepcionalmente finas e acredita-se que se estendam por toda a largura do Universo, enquanto não são mais largas do que um próton. Embora sejam desafiadoras de detectar diretamente, acredita-se que possuam imensa densidade e massa. Embora haja um forte suporte teórico para sua existência, evidências físicas têm sido esquivas.

Confirmar observacionalmente a presença de cordas cósmicas é uma tarefa formidável, uma vez que os efeitos que elas produzem muitas vezes podem imitar fenômenos explicados por mecanismos alternativos. No entanto, distinções sutis nos efeitos observados podem potencialmente apontar para a presença de cordas cósmicas.

Safonova e sua equipe de pesquisa identificaram múltiplos candidatos a cordas cósmicas em potencial dentro de CSc-1, principalmente detectados na radiação de fundo cósmico micro-ondas – um resquício do nascimento do Universo. No entanto, eles optaram por se concentrar na assinatura de cordas cósmicas mais convincente, que é um par de galáxias chamado SDSSJ110429.61+233150.3, ou SDSSJ110429 para brevidade.

À primeira vista, SDSSJ110429 pode parecer um par comum de galáxias, o que é uma ocorrência comum quando as galáxias estão posicionadas próximas e exibem similaridades visuais. Em tais casos, a semelhança pode ser devida à lente gravitacional, um efeito que ocorre quando o tecido do espaço-tempo é curvado pela massa em primeiro plano, semelhante a como um peso em um trampolim causa uma curvatura. Consequentemente, a luz de um objeto distante que passa por esse espaço-tempo curvado segue um caminho curvo, resultando em distorções observáveis, ampliações e até duplicações.

Normalmente, a lente gravitacional envolve a presença de uma massa em primeiro plano visível, como uma galáxia ou um aglomerado de galáxias, e frequentemente distorce a luz do objeto de fundo enquanto introduz atrasos temporais entre as imagens duplicadas. A ausência dessas características em SDSSJ110429 sugere que ele pode realmente consistir em duas galáxias separadas, em vez de uma única galáxia lente. No entanto, a explicação alternativa é a existência de cordas cósmicas.

É importante notar que esta descoberta não serve como prova definitiva de cordas cósmicas. Detectar a presença de cordas cósmicas requer evidências excepcionalmente convincentes. No entanto, essa descoberta introduz uma promissora via para futuras explorações na busca por esses enigmáticos fenômenos cósmicos. [Science Alert]

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