Resultados do WMAP


Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)

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Mapa do céu obtido pelo satélite Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) da NASA, lançado em 2001, com resolução angular de 0,21° em 93 GHz, divulgado por Charles L. Bennett e colaboradores em janeiro de 2010, após sete anos de observações. As regiões vermelhas são mais quentes (200 μK) do que a média e as azuis mais frias (-200μK).
energia

Os resultado após nove anos de dados, analisados por Charles L. Bennett09, Gary F. Hinshaw, David Nathaniel Spergel e colaboradores, indicam que a idade do Universo é de (13,75±0,08) bilhões de anos (o primeiro pico no espectro de distribuição angular em 263,85°±0,1°, é proporcional à distância à superfície de desacoplamento), que a matéria normal corresponde a 4,72±0,010% da energia total (a amplitude do pico acústico é proporcional à densidade bariônica), 24,08±0,09% de matéria escura e 71,2±0,10% de energia escura (constante cosmológica) ou quintessencia (energia com pressão negativa), completando a massa crítica prevista pelo modelo inflacionário (Ω=ρobscrít=1,022±0,043). As observações indicam ainda que as primeiras estrelas se formaram 481±67 milhões de anos (dada pela detecção de reionização em z=10,5±1,1) depois do Big Bang o que indica que os neutrinos não dominam a evolução da estrutura, ou eles teriam dificultado a aglomeração do gás, retardando o nascimento das primeiras estrelas. A reionização pode ser detectada pela polarização causada pelo espalhamento dos fótons da radiação de fundo pelos elétrons livres ionizados pela formação estelar. O espectro de potências observado depende de todos os parâmetros simultaneamente.

CMBTimeline
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Comparação das medidas de flutuação na temperatura da radiação do fundo do Universo com as previsões do modelo inflacionário, através da decomposição em esféricos harmônicos das flutuações observadas. Os observadores mediram a diferença de temperatura entre duas regiões do céu, separadas por um certo ângulo, e calcularam o quadrado desta diferença: (T1-T2)2, medida em microkelvins2 [(10-6K)2]. Calculando-se a média desta quantidade para diferentes pares de direções, obtém-se uma medida estatísticamente significativa. Se o Universo é aberto, as flutuações devem ser máximas em escalas de 0,5°. As escalas ainda menores foram estudadas pelo Cosmic Background Imager (CBI), em escalas angulares de 5 minutos de arco a um grau (indices de harmônicos esféricos de $\ell$ = 3000 a $\ell$ = 180) e Arcminute Cosmology Bolometer Array Receiver (ACBAR), com feixes de 3.5′ a 4.5′.
Decomposição em esféricos harmônicos

Se o Universo é plano, as flutuações devem ser máximas em escalas de 1° ($\ell$=180), como observado Se o Universo fosse fechado, as flutuações deveriam ser máximas em escalas maiores que 1°.
A separação angular é dada por \theta=\frac{180^o}{\ell}

Resumindo, os dados do WMAP indicam que o Universo contém:

Tipo Porcentagem da densidade crítica
Energia escura 72,2%
Matéria escura 23,2%
Matéria normal 4,6%
Radiação 0,005%

Em maio de 2009 foi lançado o satélite Planck da Agência Espacial Européia (ESA), com maior resolução (10 minutos de arco) e sensibilidade (ΔT=10-6K, resfriado a 0,1 K – um décimo de grau acima do zero absoluto, para que seu ruído não seja maior do que o sinal da radiação de fundo do Universo) que o WMAP , para refinar a pesquisa da radiação de fundo do Universo. Em março de 2013 foram divulgados os primeiro resultados, incluindo os dados do WMAP e outros, resultando em uma idade de 13,798±0,037 bilhões de anos, e

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Tipo Porcentagem da densidade crítica
Energia escura 69,2%±1,0%
Matéria escura e normal 31,5%±1,7%
z(reionização)=11,3±1,1
z(equilíbrio mat´ria-radiação)=3391±60

FONTE: Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS

Créditos: Kepler de Souza Oliveira Filho

© Os textos, gráficos e imagens desta página têm registro: ISBN 85-7025-540-3 (2000), ISBN 85-904457-1-2 (2004), ISBN 978-85-7861-187-3 (2013), e só podem ser copiados integralmente, incluindo o nome dos autores em cada página. Nenhum uso comercial deste material é permitido, sujeito às penalidades previstas em lei.
© Kepler de Souza Oliveira Filho & Maria de Fátima Oliveira Saraiva

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