Uma grande referência sobre a aceleração do Universo

Universo em expansão, fonte: inovacaotecnologica.com.br/noticias/

Essa talvez seja uma pergunta meio sem importância: quantas páginas pode ter um artigo científico? Se for um artigo para congresso, de quatro a oito páginas seria uma boa resposta. Se for um artigo para um periódico, então podem ser até umas 20 páginas, às vezes são apenas duas ou três. Alguns artigos, entretanto, passam muito desse limite "normal". Por exemplo, o artigo "Observational Probes of Cosmic Acceleration" de Weinberg et al. passa das 200 péginas antes mesmo de chegar nas referências! É praticamente um tratado sobre como medir a aceleração da expansão do universo.
Creio que esse artigo ("Observational Probes ...") será, no futuro, uma referência sobre esse tema.

E o que é mesmo que é abordado nesse longo e detalhado artigo? Trata-se de um fenômeno muito estranho e sem uma boa explicação até agora: o Universo está se expandindo a uma taxa cada vez maior! A causa dessa expansão é conhecida como "energia escura" ("dark energy").

Já se sabia da existência da "materia escura", na verdade, se não fosse a existência desse tipo exótico de materia, não teria sido possível a formação das galáxias. A descoberta da "energia escura" foi simplesmente inesperada. Como alguém já disse, "o Universo não é somente estranho, é mais estranho do que podemos imaginar."

Naturalmente, esse é um assunto em aberto. Não existe nenhuma certeza e várias terorias podem ser tentadas para explicar que está de fato acontecendo lá fora. Ver, por exemplo, artigo de Nelson Pinto Neto do Instituto de Cosmologia, Relatividade e Astrofísica, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (RJ). Ou ainda o estudo de Antonio Guimarães e José Ademir Sales de Lima, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (USP).

Voltando ao artigo ("Observational Probes ... "), um de seus autores é Christopher Hirata, talvez um dos caras mais inteligentes do mundo. Suspeito que os demais autores do artigo (são seis ao todo) também são sujeitos muito inteligentes. Esse artigo pode ser encontrado aqui. Abaixo o "abstract" do artigo e boa leitura (talvez seja necessário mais que um domingo tranquilo para ler tudo)!

Abstract

The accelerating expansion of the universe is the most surprising cosmological discovery in many decades, implying that the universe is dominated by some form of “dark energy” with exotic physical properties, or that Einstein’s theory of gravity breaks down on cosmological scales. The profound
implications of cosmic acceleration have inspired ambitious efforts to understand its origin, with experiments that aim to measure the history of expansion andgrowth of structure with percent-level precision or higher. We review in detail the four most well established methods for making such
measurements: Type Ia supernovae, baryon acoustic oscillations (BAO), weak gravitational lensing, and the abundance of galaxy clusters. We pay particular attention to the systematic uncertainties in these techniques and to strategies for controlling them at the level needed to exploit “Stage IV”
dark energy facilities such as BigBOSS, LSST,Euclid, and WFIRST. We briefly review a number of other approaches including redshift-space distortions, the Alcock-Paczynski effect, and direct measurements of the Hubble constant H0. We present extensive forecasts for constraints on the dark energy equation of state and parameterized deviationsfrom General Relativity, achievable with
Stage III and Stage IV experimental programs that incorporate supernovae, BAO, weak lensing, and cosmic microwave background data. We also show the level of precision required for clusters or other methods to provide constraints competitive with those of these fiducial programs. We emphasize the value of a balanced program that employs several of the most powerful methods in combination, both to cross-check systematic uncertainties and to take advantage of complementary information. Surveys to probe cosmic acceleration produce data sets that support a wide range of scientific investigations, and they continue the longstanding astronomical tradition of mapping the universe in ever greater detail over ever larger scales.

Autores:

David H. Weinberg, Michael J. Mortonson, Daniel J. Eisensteinc, Christopher Hirata, Adam Riess, Eduardo Rozo.

Department of Astronomy, Ohio State University, Columbus, OH 43210
Center for Cosmology and Astro-Particle Physics, Ohio State University, Columbus, OH 43210
Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, AZ
Harvard College Observatory, 60 Garden St., Cambridge, MA 02138
California Institute of Technology, Pasadena, CA
Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21218
Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago, Chicago, IL 60637