”ALBA-NEAGRA” ÎN COSMOLOGIA ACTUALĂ PE PROBLEMATICA EXISTENȚEI MATERIEI NEGRE. MODELUL MOND NU IMPLICĂ MATERIA INTUNECATĂ CI UN COMPORTAMENT GRAVITAȚIONAL DIFERIT LA ACCELERĂRI REDUSE

Dacă 80% din masa Universului este invizibilă (materie neagră), universul este misterios. Această ipoteză, deși nu poate fi demonstrată convine comunității științifice, pentru că ar explica multe alte relații și fenomene ale universului ”magic” dintr-o perspectivă științifică, cea a actualului model cosmologic. Cealaltă ipoteză, mai nou apărută, susține că masa invizibilă sau lipsă de 80% a Universului, ar putea să nu existe de fel – că nu ar fi nevoie de ea și că, ar fi necesară doar o ajustare a legilor fizicii newtoniene, care să explice de ce la scară cosmologică – velocitatea redusă a unor macro-sisteme se traduce într-o gravitație mai puternică și un comportament structural diferit față de cel preconizat anterior.

Cercetătorii au dezvoltat simulări computerizate complexe pentru a genera un test ce ar putea răspunde la una din întrebările complexe ale astrofizicii: materia neagră există cu adevărat? Legea gravitației Newtoniene ar trebui modificată?

Noul studiu, publicat în jurnalul ”Physical Review Letters”, arată că răspunsul se află în mișcarea stelelor din cadrul galaxiilor satelitare ce se rotesc în jurul Căii Lactee.

Utilizând unul dintre cele mai rapide super-computere din lume, oamenii de știință au simulat distribuția materiei așa-numitelor galaxii pitice satelitare, care sunt structuri mai mici ce orbitează de pildă Calea Lactee sau Andromeda.

Cercetătorii s-au concentrat pe relația numită RAR (relația de accelerație radială). În galaxiile discoidale, stelele se deplasează pe orbite circulare în jurul centrului galactic. Accelerația care le forțează să își modifice constant direcția este cauzată de atracția materiei din galaxie. RAR descrie relația dintre această accelerație și una cauzată numai de materia vizibilă și oferă o imagine a structurii galaxiilor și asupra distribuției materiei în acestea.

”Am simulat acum, pentru prima oară, relația RAR a galaxiilor pitice, asumând că materia neagră există”, a explicaty Prof. Dr. Cristiano Porciani de la Institutul de Astronomie Argenlander, al Universității Bonn.

”Ei bine, acestea (galaxiile pitice) s-au comportat ca niște versiuni la scară mai mică a galaxiilor mari”. Dar ce ar fi dacă acolo nu ar exista materie neagră și în loc de asta, gravitația ar funcționa diferit față de legea Newtoniană?

”În acest caz, relația RAR a galaxiilor pitice” depinde puternic de distanța față de galaxia părinte, ceea ce nu s-ar putea întâmpla dacă materia neagră ar exista”, a explicat cercetătorul Emilio Romano-Diaz.

Diferența face din galaxiile satelitare o probă puternică pentru testarea existenței reale a materiei negre. Sonda GAIA, care a fost lansată de Agenția Spațială Europeană (ESA) în 2013, poate deja să ofere un răspuns.

GAIA a fost proiectată pentru a studia stelele din Calea Lactee și galaxiile satelitare în detaliu fără precedent și a colectat un volum uriaș de date. Însă – probabil – vor fi necesari ani pentru a oferi un răspuns cert. ”Măsurătorile individuale nu sunt de ajuns pentru a testa micile diferențe pe care le-am identificat în simulările noastre.”, a explicat doctorandul Enrico Garaldi. Dar repetând de mai multe ori aceste măsurători – calculele vor fi tot mai precise – și mai devreme sau mai târziu am putea determina dacă galaxiile satelit se comporta ca și cum ar exista sau nu materia neagră în univers.

Materia Neagră reprezintă una dintre cele mai complexe și mai acute problematici ale cosmologiei actuale. Existența materiei negre a fost sugerată în urmă cu peste 80 de ani de către astronomul suedez Fritz Zwicky, care a observat că galaxiile se deplasează atât de rapid în cadrul roiurilor galactice, încât ar trebui să se disipeze. Așa încât Zwicky a postulat prezența unei specii de materie invizibile care, datorită masei proprii, ar exercita o gravitație suficientă pentru a păstra galaxiile pe orbitele lor observate.

În anii 1970, colega sa americană Vera Rubin a descoperit un fenomen similar în galaxii spiralate precum Calea Lactee: ele se rotesc atât de repede, încât forța centrifugă ar trebui să le împrăștie dacă ar fi prezentă doar materia vizibilă.

În prezent, cei mai mulți dintre fizicieni sunt convinși să materia neagră reprezintă 80% din masa Universului. Doarece nu interacționează cu lumina, este invizibilă în telescoape.

Cu toate acestea, existența materiei negre conferă sens unui mare număr de alte observații – cum ar fi distribuția radiației cosmice de fond, o rămășiță energetică a Big-Bang-ului.

Materia neagră oferă de asemenea o explicație bună pentru aranjamentul și rata de formare a galaxiilor în univers. În ciuda numeroaselor eforturi și experimente, nu există până în prezent nici o dovadă directă a existenței materiei negre.

Acest lucru i-a condus pe astronomi către o altă ipoteză, aceea că forța gravitațională în sine ar putea să se comporte în mod diferit față de cum s-a considerat anterior.

Conform teoriei MOND (Dinamica Newtoniană Modificată), atracția dintre două mase se supune legilor newtoniene doar până la un anumit punct.

La accelerări mici, cum sunt cele care prevalează în galaxii, gravitația devine considerabil mai puternică. De aceea, galaxiile nu se disipează datorită vitezelor de rotație iar teoria MOND se poate dispensa de materia neagră.

Noul studiu oferă astfel oportunități pentru ca astronomii să testeze cele două ipoteze.

Sursa: University of Bonn, via www.knowridge.com
Credit foto: E. Garaldi, C. Porciani, E. Romano-Díaz/University of Bonn for the ZOMG Kollaboration.
Traducere și adaptare: Ciprian Petru Crișan

EXPOZIȚIA ”UNIVERSUL MEU” LA EDIȚIA A III-A SAU UNIVERSUL PICTAT DE COPII PENTRU COPII

DSCF3312

În zilele noastre, termenul de ”astronomie” este asociat cel mai adesea ”prețurilor astronomice” sau ”distanțelor astronomice”, însă Universul figurat, așa cum și-l reprezintă copiii, – atunci când îl desenează sau îl pictează, cu multă îndemânare, pasiune, imaginație – devine operă artistică, sub îndrumarea cadrelor didactice.

DSCF3315

Expoziția de artă vizuală ”Universul Meu”, prezentată la Complexul Astronomic Baia Mare, ajunsă la a treia ediție, prezintă o selecție a celor mai valoroase lucrări artistice realizate de elevi de la mai multe instituții de învățământ din România, în cadrul unui concurs național cu același nume, expresie obiectivată a unui proiect educațional național de stimulare prin artă a interesului pentru această știință extraordinară, astronomia.

În cadrul proiectului, micuții artiști s-au documentat, și-au ales o temă favorită și o tehnică de artă vizuală, sub îndrumarea unui cadru didactic, iar odată realizată, lucrarea a fost înscrisă la concursul național ”Universul Meu” și jurizată.

DSCF3323

Expoziția de proiect a concursului național este, actualmente, prezentată la Complexul Astronomic Baia Mare, partener în proiect, gazdă a celor 40 de lucrări premiate în acest an. Expoziția este componentă a turului de vizitare a instituției noastre, iar lucrările sunt admirate și apreciate de mii de vizitatori, în fiecare an.

DSCF3307

Printre temele și titlurile de lucrări alese de micuții artiști premiați, în anul 2015, enumerăm: ”Magnificul Univers”, ”Familia Gummy” de pe planeta Gummy, ”Soarele și Pământul”, ”Venirea regelui”, ”Cosmos”, ”În jurul Soarelui”, ”Iubire pe Terra”, ”Zbor intergalactic”, ”Răsăritul”, ”Exploratorul Universului”, ”O călătorie prin Univers”, ”Printre planete”, ”În jurul Soarelui” și ”Visul meu”.

Ilustrări uluitoare ale talentului artistic, ale imaginației debordante, ale cunoștințelor dobândite și a interesului pentru astronomie, aceste lucrări, fără doar și poate, ar putea constitui plus valoarea oricărei galerii de artă contemporană din România și din lumea întreagă.

DSCF3327

Concursul național de creații plastice și literare ”Universul Meu” (cu 109 școli participante, din 37 de județe, cu 755 de lucrări înscrise și 176 de cadre didactice ce i-au asistat pe micuții artiști) a fost coordonat și în acest an, la ediția a III-a, de către Școala Gimnazială ”Octavian Goga” din Baia Mare, prin profesorii de învățământ primar Lăcrămioara Hosciuc și Cristina Șimf, partenerii proiectului fiind Inspectoratul Școlar Județean Maramureș, Casa Corpului Didactic Maramureș, Complexul Astronomic Baia Mare, Fundația de Voluntari Somaschi, Centrul Comunitar Francisc de Assisi Baia Mare, Liceul cu program sportiv Baia Mare.

Ciprian Crișan

UNIVERSUL PICTAT DE COPII PENTRU COPII
Versiune audio - via Ruxandra Munteanu

14 – 30 IULIE 2015: ”ASTRO-MANIA” LA COMPLEXUL ASTRONOMIC BAIA MARE – PROGRAM EDUCAȚIONAL DE INTRODUCERE ÎN ASTRONOMIE

astromania - program educațional

14 – 30 IULIE 2015: ”ASTRO-MANIA” LA COMPLEXUL ASTRONOMIC BAIA MARE – PROGRAM EDUCAȚIONAL DE INIȚIERE ÎN ASTRONOMIE

Complexul Astronomic Baia Mare a pregătit o surpriză de vacanță iubitorilor astronomiei: un program educațional intensiv de introducere în astronomie, care sub titulatura de ASTRO-MANIA, este ceva între o școală de vară și o tabără de vacanță, îmbinând cunoașterea și demonstrația, cu recreația, divertismentul, mișcarea și practica.

Așadar, în perioada 14 – 30 iulie 2015, săptămânal, în zilele de MARȚI-MIERCURI-JOI, între orele 10.00 – 14.00 se desfășoară la sediul instituției noastre din George Coșbuc, nr. 16, cursuri de introducere în astronomie pentru grupele de vârstă ”debutant” (clasele I-IV – între orele 10.00 -12.00) și ”avansat” (clasele V-VIII – între orele 12.00 – 14.00), susținute de lectori de la Centrul de Excelență în Astronomie CN Vasile ”Lucaciu”, de la Palatul Copiilor Baia Mare, precum și de la Complexul Astronomic Baia Mare, instituția gazdă.

Îmbinând teoria cu practica, demonstrația cu joaca și concentrarea cu mișcarea, acest program educațional ambițios dezvoltă câteva teme majore de interes din domeniul mare al astronomiei și privește evoluția tehnicii astronomice, cosmologia – structura și tipologia complexă a Universului, identificarea pe cer a ”siluetelor” cosmice – a constelațiilor de pe bolta cerească, ghidul practic al cerului pe anotimpuri. Mai mult, vom călători prin sistemul solar, pentru a vedea locul și rolul planetei noastre printre alte planete, vom face observații astronomice de zi și de noapte, vom studia în cadrul unor ateliere astro-filatelia și astro-fotografia, dar ne vom ocupa și cu cercetarea unora dintre cele mai interesante mistere ale Universului, puzzle-uri nerezolvate ale astronomiei și cercetarea fenomenului OZN și al vieții extraterestre etc. Printre altele, mici și mari, vom modela avioane și alte figurine tematice, vom desena și vom prezenta propriile creații și studii asupra unor fenomene, ne vom juca diverse jocuri tematice, vom pregăti o emisiune tv-online cu temă astronomică și vom elabora o publicație electronică, a cărei apariție va continua în funcție de interesul Dvs.

Elevii claselor I-VIII au toate motivele să participe la acest program educațional intensiv de introducere în astronomie, oferit de Complexul Astronomic Baia Mare, iar înscrierile se pot face începând din data de 9 iulie 2015, la sediul instituției din str. George Coșbuc 16., telefonic – la nr. 0262 275 206, sau prin e-mail, pe adresa planetariubm@gmail.com.

Participarea la acest program educațional se face cu o taxă minimală, respectiv 3 lei/persoană/zi, astfel încât costul participării integrale la program, pentru 9 ședințe este de 27 lei. Participanții cu prezență la toate cursurile de pregătire vor primi și o diplomă onorifică de participare la program. Informații suplimentare vor fi publicate foarte curând pe site-ul www.planetariubm.ro

Ovidiu Ignat, Ciprian Crișan

PS: Complexul Astronomic Baia Mare a demonstrat deja că pasiunea pentru astronomie nu ține cont de vârstă! Cel mai tânăr participant la activitățile noastre a avut puțin sub vârsta de o săptămână și a apreciat tot ce se întâmplă cu un gângurit fericit! Programul educațional ASTROMANIA se adresează, însă, unor grupe de vârstă selectate: elevii claselor I-VIII (7 – 15 ani). Pentru alte categorii de vârstă vom elabora programe similare, începând din toamna acestui an.