Título do projeto
A expansão acelerada do universo e os parâmetros cosmológicos – vídeo da apresentação final
Tutor
Diogo Henrique Francis de Souza (IFT-Unesp)
Estudantes
Erika Oliveira Almeida
Julia Soares Prioli
Leonardo Delmando de Freitas
Leticia Queiroz da Silvia Cavadas
Descrição do projeto
A cosmologia nos traz algumas informações bem interessantes sobre o Universo. Por exemplo, em 2011 os cientistas norte-americanos Saul Perlmutter, Adam Riess e Brian Schmidt dividiram o prêmio Nobel de física por mostrar, utilizando observações de supernovas, que o universo se expande aceleradamente com uma taxa dada pela constante de Hubble. A componente responsável por essa expansão é a energia escura que hoje sabemos que compõem aproximadamente 70% do conteúdo energético do Universo, sendo que a matéria (constituída por matéria escura e bárions) representa os 30% restantes. A força da gravidade é atrativa e portanto tende a fazer com que corpos massivos como galáxias e aglomerados de galáxias se aproximem uns dos outros até o momento que resultaria em uma colisão. Estendendo esse fato para todo o Universo, teríamos o Big Crunch (o contrário do Big Bang em que o Universo entra em um grande colapso). Portanto, a energia escura precisa atuar como uma antigravidade. Para caracterizar essa propriedade utilizamos um parâmetro denominado por equação de estado e denotado pela letra w. Por exemplo, a matéria dita comum (matéria escura e bárions) possui w = 0, a radiação tem w = 1/3, mas a energia escura, por seu caráter de antigravidade, possui w = -1. A pergunta é, como conhecemos todos esses números? O objetivo deste projeto é verificar a expansão do Universo estimando a constante de Hubble e o parâmetro de desaceleração, estimar a densidade de matéria escura, a densidade de energia escura e a sua equação de estado. Para fazer isso utilizaremos os dados públicos de supernovas do Union 2.1. Durante esse processo vamos aprender alguns conceitos de astronomia, cosmologia e estatística. As equações serão implementadas computacionalmente utilizando a linguagem Python. Nenhum conhecimento prévio de programação é requerido.
Sobre o tutor
Diogo Henrique Francis de Souza é doutorando pelo Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista, com mestrado em Astrofísica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul e graduação em Física pela Universidade Federal de Minas Gerais. Atualmente realiza pesquisa em cosmologia com foco em modelos que buscam resolver o problema da tensão no parâmetro de Hubble. Além disso, estuda os efeitos na cosmologia do neutrino cósmico de fundo, partículas que se desacoplaram do plasma primordial quando o universo tinha da ordem de 1 segundo de idade após o Big Bang. Também estuda modelos alternativos para a energia escura.