Com meu pouco conhecimento, eu sei disso:
Matéria escura
O centro de uma galáxia controla / atrai seus objetos (estrelas, planetas, cometas etc.) para si devido à gravidade. Mas a massa do centro desta galáxia parece ser menor do que o necessário para atrair todos os objetos da galáxia. Portanto, Dark Matter está lá, o que torna possível essa atração ou controle.
Energia escura
Essa é a força que está afastando as galáxias umas das outras e, portanto, fazendo o universo se expandir. Se não temos essa força hipotética, não podemos explicar por que as distâncias entre galáxias estão aumentando.
Questão
Informe-me a que distância estou do significado / definição real desses termos? E como eu posso explicar isso para um leigo, que tem pouco ou nenhum conhecimento sobre astronomia?
Obrigado.
PS: Eu li essa pergunta aqui , que é excelente, mas não consegui ter uma idéia de como explicar a um leigo.
Respostas:
Matéria escura Sua compreensão da matéria escura não é ruim, mas aqui estão alguns detalhes esclarecedores. Órbitas: A velocidade da órbita de um objeto está relacionada a duas coisas: o raio de sua órbita e a massa dentro dela. No sistema solar, mais de 99% da massa está concentrada no centro, portanto o raio é o efeito dominante na velocidade orbital. Quando olhamos para os planetas mais distantes do sol, sua velocidade orbital diminui. Na galáxia, é uma história semelhante, mas com o aumento do raio orbital, você também ganha mais e mais massa dentro de sua órbita, já que a galáxia está cheia de outras estrelas. Mesmo assim, esperamos que a velocidade orbital caia à medida que você olha objetos em direção à borda da galáxia, já que as estrelas ficam mais difusas à medida que você se move e não há massa suficiente dentro da órbita para compensar o raio crescente. Em vez de,
Aqui está um exemplo de uma chamada curva de rotação da galáxia espiral NGC 3198 :
Sem matéria escura, esperaríamos que a velocidade dos objetos em função do raio (do centro de massa) seguisse a curva denominada 'disco'. No entanto, o que vemos parece ser a soma das duas contribuições (o disco e o "halo da matéria escura" que circunda esse disco), que é sobrecarregado com dados reais.
Também temos evidências dessa massa extra das lentes gravitacionais. À medida que a luz passa por um objeto grande como um aglomerado de galáxias, seu caminho pode ser dobrado pela gravidade desse objeto. Podemos ver esse efeito quando um aglomerado de galáxias está na frente de uma galáxia ainda mais distante, a luz do objeto de fundo fica ampliada e distorcida. Podemos calcular o caminho que a luz deve ter tomado para aparecer como a vemos, e a massa necessária para dobrá-la dessa maneira não pode ser explicada apenas com as estrelas e o gás que vemos no conjunto de lentes. Isso novamente sugere que há massa extra que não podemos ver.
Energia escura Você não está muito distante dessa, com uma grande distinção: a energia escura é a 'força' que está fazendo com que o universo acelere sua expansão. Esperamos que o universo esteja se expandindo a partir do modelo de cosmologia do Big Bang, mas esperamos que esteja diminuindo à medida que a gravidade mútua de tudo no universo agiu um sobre o outro. A energia escura parece ser uma "pressão" em todas as partes do espaço para se expandir, mas é muito fraca e foi dominada pela gravidade e outros fatores ao longo da maior parte da história do universo. É apenas nos últimos bilhões de anos que começou a assumir o controle.
Funciona mais ou menos assim. Imagine que você tenha uma região 1-D do espaço-tempo com 1 unidade de comprimento (apenas por conveniência). Aqui está: | -------- | Agora, esta região tem essa 'pressão de expansão' de energia escura atuando nela. Digamos que seja 0,07 unidades por ano por unidade. Isso significa que a cada ano, essa região do espaço-tempo aumenta 7%. Em 10 anos, o comprimento será o dobro: | -------- | -------- | Agora, o problema é que cada uma dessas regiões tem a mesma pressão de expansão que a original! Então, os dois dobrarão em 10 anos, e depois dobrarão, e assim por diante. Então, o que acontece é que você obtém uma pequena expansão localmente, mas quanto mais longe algo fica mais rápido ele se acelera. O efeito real da energia escura é ordens de magnitude menores, algo como 67,15 ± 1,2 (km / s) / Mpc ( Wikipedia), mas ainda significa que as galáxias a mais de 4,5 Gigaparsecs de distância estão sendo transportadas mais rapidamente do que a velocidade da luz. (Ainda podemos vê-los agora, porque a luz que vemos foi emitida muito antes de a taxa de expansão ter chegado tão alta.) A expansão aumenta nas enormes distâncias que vemos no universo.
A energia escura não afeta coisas como planetas, sistemas solares e galáxias, porque o efeito é tão fraco em pequenas escalas que a gravidade mais do que a neutraliza. Seu efeito pode ser visto principalmente sobre as vastas extensões vazias de espaço entre os aglomerados de galáxias.
Espero que ajude!
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