Energia escura e materia escura

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UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA
PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

Curso de Física
ESTUDO SOBRE MODELOS DE ENERGIA ESCURA E MATÉRIA ESCURA NO UNIVERSO Autora: Gloriza Paiva Silva
Orientador: Prof. Dr. Cláudio Manoel Gomes de Souza

BRASÍLIA

2006

GLORIZ A P AI V A SI LV A

ESTUDO SOBRE MODELOS DE ENERGI A ESCURA E DE MATÉRI A ESCURA NO UNIVERSO
Tr a b a lh o de Conclusão de Curso

orientado pelo Prof. Dr. Cláudio Manoel G o m e s d e S o u za a p r e s e n t a d o a o C u r s o d e F í s i c a d a U n i ve r s i d a d e C a t ó l i c a d e Brasília obtenção Física. Orientador: Cláudio Manoel Gomes de Souza como do pré-requisito grau de para a em licenciado

BR A S ÍL I A 2006

RESUMO Neste trabalho serão discutidas algumas teorias quetentam explicar a origem, a expansão e o surgimento de partículas elementares no Universo. Também serão abordadas algumas evidências que foram descobertas pela sonda espacial WMAP indicando que o Universo possui matéria e energia escura que o deformam. Ainda serão discutidos nesse trabalho alguns modelos para a energia e a matéria escura. Dente esses modelos estão à quintessência e a constantecosmológica.

PALAVRAS-CHAVE: quintessência.

energia

escura,

matéria

escura,

constante

cosmológica

e

1. INTRODUÇÃO Este trabalho discute de modo informativo alguns modelos que supõem a expansão do Universo. O modelo proposto atualmente é de um Universo em expansão acelerada. “Inicialmente se pensava que o Universo era estático. Isso só foi mudado por Hubble, que através deobservações do espectro de algumas estrelas percebeu algumas sofriam um desvio para o vermelho, que de acordo com o efeito Doppler estas estrelas estariam se afastando do observador. Através desse fato, Hubble concluiu que o Universo estava se expandindo.” (OLIVEIRA, 2001, p. 476). Nesse modelo o universo sofre deformação se tornado curvo devido à matéria e energia, ou seja, certa quantidade de matéria ouenergia é suficiente para deformar o universo fazendo com que ele deixe de ser plano e se torne curvo. (OLIVEIRA, 2004, p. 2004). Ou seja, o Universo é curvo devido a presença de matéria e energia. Esse novo cenário cosmológico é baseado no modelo padrão, chamado big bang, onde o universo era extremamente denso e com uma temperatura altíssima. “A teoria do big bang leva em conta que, se asgaláxias estão se afastando, umas das outras, como observado por Edwin Hubble em 1929, no passado, elas deveriam estar cada vez mais próximas e, num passado remoto, 10 a 15 bilhões de anos atrás, deveriam estar todas num mesmo ponto, muito quente, uma singularidade espaço-tempo, que se expandiu no Big Bang.” (SARAIVA, FILHO; 2003, p. 468).

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Este modelo é baseado nas equações de Einstein daRelatividade e admite que o Universo esteja em expansão e, por esse motivo, vem se resfriado no decorrer dos tempos. Mas o modelo proposto para a grande explosão não resolve alguns observações, sendo necessário o uso de uma outra teoria chamada de teoria da inflação. Essa teoria teria atuado nos primeiros instantes e depois desse período a inflação regrediu não atuando mais do Universo. De acordo com omodelo padrão o universo surgiu de um ponto extremamente denso. Utilizando essa idéia surgiram novas teorias que tentam explicar observações astronômicas recentes, as quais evidenciam fatos que as teorias atualmente aceitas não explicavam. Uma dessas evidências está relacionada com a densidade de matéria encontrada no universo. De acordo com algumas observações percebe-se que a matéria existenteno Universo é menor do que a prevista teoricamente. Para solucionar este problema foi proposto um novo tipo de matéria e energia, que completaria a parte faltante Universo. Com isso sugiram modelos a energia e matéria escura, que serão discutidos posteriormente. Dentre os modelos discutidos para a energia escura estão os dois mais aceitos; a constante cosmológica, que permaneceria constante no...
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