Universo se expande mais rápido do que a ciência consege explicar; e agora?
O universo está se expandindo mais rápido do que a nossa compreensão atual da física é capaz de explicar. É o que descobriram pesquisadores liderados por Dan Scolnic, professor de física na Universidade de Duke, após analisar um aglomerado de galáxias em nossa vizinhança cósmica. Clique e siga o Canaltech no WhatsApp 5 teorias sobre como será o fim do universo O Universo já está em sua sexta e última era; entenda Antes de continuar, é importante entender primeiro o que é a taxa de expansão do universo e o porquê de ela interessar tanto os cientistas. De forma resumida, podemos dizer que, desde o Big Bang, o cosmos continua se expandindo e de forma acelerada. Esta expansão é descrita pela Constante de Hubble que, como o nome sugere, foi determinada pelo astrônomo Edwin Hubble (sim, o nome do telescópio Hubble é uma homenagem a ele). Há dois métodos padrão-ouro para o cálculo da constante. Um deles trabalha com pequenas flutuações na radiação cósmica de fundo, que é como um antigo retrato das primeiras luzes que brilharam no universo pouco após o Big Bang. O outro envolve as Cefeidas, estrelas variáveis que, conforme ficam mais brilhantes, pulsam mais lentamente. Assim, os astrônomos conseguem calcular o brilho intrínseco delas. -Entre no Canal do WhatsApp do Canaltech e fique por dentro das últimas notícias sobre tecnologia, lançamentos, dicas e tutoriais incríveis.- Desde o Big Bang, o universo continua se expandindo (Imagem: Gerd Altmann/Pixabay) A ideia aqui é comparar o brilho verdadeiro destas estrelas com aquele que vemos da Terra. Depois, através de dados das supernovas do tipo Ia, que servem como âncoras, os astrônomos podem usar as Cefeidas como réguas cósmicas. E é aí que está o problema: como estamos falando de uma constante, o esperado era que os resultados de ambos os métodos estivessem de acordo entre si, certo? Mas não é o que acontece. Na verdade, os dados obtidos a partir do universo mais distante (e, consequentemente, mais antigo) indicam que a taxa de expansão é mais lenta que aquela do universo mais próximo e jovem. Ou seja, a taxa de expansão varia de acordo com o método utilizado para a medição. E esta discrepância é conhecida como Tensão de Hubble. O novo estudo ajudou a confirmar ainda mais a discrepância. “A tensão agora virou uma crise. Isso é dizer que, de certa forma, nosso modelo da cosmologia pode ter problemas”, comentou Scolnic. Os cientistas trabalham com “réguas cósmicas” para medir distâncias aos objetos, sendo que cada método depende do anterior. No caso, a “régua” usada pela equipe foi criada pelo instrumento DESI, que vem observando mais de 100 mil galáxias e poderia ajudá-los a determinar a distância até o Aglomerado de Coma, um dos grupos galáctico mais próximos da Terra. Para descobrir a distância com a maior precisão possível, a equipe usou as curvas de luz de 12 supernovas do tipo Ia ocorridas lá. Como estas supernovas têm luminosidade que pode ser prevista e que está correlacionada à distância delas, elas permitem calcular distâncias cósmicas. Aglomerado de Coma observado pelo telescópio Hubble (Imagem: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) Eles chegaram à distância de 320 milhões de anos-luz e usaram a medida para calibrar o restante da régua. Finalmente, chegaram à constante de Hubble de 76,5 quilômetros/segundo/megaparsec, que indica que, a cada 3,26 milhões de anos, o universo se expande 76,5 segundos mais rapidamente. O valor corresponde às medidas de expansão do universo local, mas entra em conflito com a taxa do universo mais distante. Em outras palavras, o valor está de acordo com aquele que outros pesquisadores conseguiram, mas não com o previsto pela física atual. Isso confirma a tensão, bem como o potencial que ela tem de recriar o modelo padrão da cosmologia. “Isso pode estar reformulando nossa forma de pensar sobre o universo e é incrível! Ainda há surpresas sobrando na cosmologia, quem sabe quais descobertas vão vir em seguida?”, finalizou o autor. O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal Letters. Leia também: Nova física será necessária para explicar expansão do universo? Estudo de brasileiros explica taxa de expansão do universo James Webb piora problema da taxa de expansão do universo Vídeo: Curiosidades da Lua Leia a matéria no Canaltech.
O universo está se expandindo mais rápido do que a nossa compreensão atual da física é capaz de explicar. É o que descobriram pesquisadores liderados por Dan Scolnic, professor de física na Universidade de Duke, após analisar um aglomerado de galáxias em nossa vizinhança cósmica.
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Antes de continuar, é importante entender primeiro o que é a taxa de expansão do universo e o porquê de ela interessar tanto os cientistas. De forma resumida, podemos dizer que, desde o Big Bang, o cosmos continua se expandindo e de forma acelerada. Esta expansão é descrita pela Constante de Hubble que, como o nome sugere, foi determinada pelo astrônomo Edwin Hubble (sim, o nome do telescópio Hubble é uma homenagem a ele).
Há dois métodos padrão-ouro para o cálculo da constante. Um deles trabalha com pequenas flutuações na radiação cósmica de fundo, que é como um antigo retrato das primeiras luzes que brilharam no universo pouco após o Big Bang. O outro envolve as Cefeidas, estrelas variáveis que, conforme ficam mais brilhantes, pulsam mais lentamente. Assim, os astrônomos conseguem calcular o brilho intrínseco delas.
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A ideia aqui é comparar o brilho verdadeiro destas estrelas com aquele que vemos da Terra. Depois, através de dados das supernovas do tipo Ia, que servem como âncoras, os astrônomos podem usar as Cefeidas como réguas cósmicas. E é aí que está o problema: como estamos falando de uma constante, o esperado era que os resultados de ambos os métodos estivessem de acordo entre si, certo?
Mas não é o que acontece. Na verdade, os dados obtidos a partir do universo mais distante (e, consequentemente, mais antigo) indicam que a taxa de expansão é mais lenta que aquela do universo mais próximo e jovem. Ou seja, a taxa de expansão varia de acordo com o método utilizado para a medição. E esta discrepância é conhecida como Tensão de Hubble.
O novo estudo ajudou a confirmar ainda mais a discrepância. “A tensão agora virou uma crise. Isso é dizer que, de certa forma, nosso modelo da cosmologia pode ter problemas”, comentou Scolnic. Os cientistas trabalham com “réguas cósmicas” para medir distâncias aos objetos, sendo que cada método depende do anterior.
No caso, a “régua” usada pela equipe foi criada pelo instrumento DESI, que vem observando mais de 100 mil galáxias e poderia ajudá-los a determinar a distância até o Aglomerado de Coma, um dos grupos galáctico mais próximos da Terra.
Para descobrir a distância com a maior precisão possível, a equipe usou as curvas de luz de 12 supernovas do tipo Ia ocorridas lá. Como estas supernovas têm luminosidade que pode ser prevista e que está correlacionada à distância delas, elas permitem calcular distâncias cósmicas. 
Eles chegaram à distância de 320 milhões de anos-luz e usaram a medida para calibrar o restante da régua. Finalmente, chegaram à constante de Hubble de 76,5 quilômetros/segundo/megaparsec, que indica que, a cada 3,26 milhões de anos, o universo se expande 76,5 segundos mais rapidamente. O valor corresponde às medidas de expansão do universo local, mas entra em conflito com a taxa do universo mais distante.
Em outras palavras, o valor está de acordo com aquele que outros pesquisadores conseguiram, mas não com o previsto pela física atual. Isso confirma a tensão, bem como o potencial que ela tem de recriar o modelo padrão da cosmologia. “Isso pode estar reformulando nossa forma de pensar sobre o universo e é incrível! Ainda há surpresas sobrando na cosmologia, quem sabe quais descobertas vão vir em seguida?”, finalizou o autor.
O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal Letters.
Leia também:
- Nova física será necessária para explicar expansão do universo?
- Estudo de brasileiros explica taxa de expansão do universo
- James Webb piora problema da taxa de expansão do universo
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