Astrofísica

Universo está se expandindo mais rápido do que o esperado

A taxa na qual o universo se expande vem mudando desde o Big Bang, mas isso não é esperado no modelo de cosmologia atualmente aceito. Ainda assim, parece que esta discrepância definitivamente existe e novas observações do Telescópio Espacial Hubble confirmam que o descompasso entre o modelo e as observações é muito real.

Hubble Ultra Deep Field. (Créditos: Telescópio Hubble/NASA/ESA)

A equipe de pesquisadores realizou observações detalhadas de estrelas variáveis ​​cefeidas, uma classe especial de estrelas que foram usadas para estimar as distâncias intergalácticas. O trabalho da equipe fortaleceu essas estimativas de distância e melhorou o valor da constante de Hubble, que é nada mais nada menos que a medida da taxa de expansão do universo. O estudo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal.

Mas quando os astrônomos tentaram medir a rapidez com que o universo está se expandindo hoje – uma tarefa mais difícil, porque agora tudo está mais distante – as coisas parecem estar se movendo mais rápido do que esses cálculos poderiam prever. E esse novo artigo parece confirmar essa descoberta: tudo está se movendo cerca de 9% mais rápido do que o esperado.

O valor permanece 9% maior do que o esperado usando dados do fundo de microondas cósmico, radiação emitida 380.000 anos após o Big Bang. A nova medição também mostra que a probabilidade de a discrepância ser apenas um erro é agora uma em 100.000, uma melhoria significativa em relação à chance de 3.000 sugerida pelas medições anteriores.

“Essa diferença têm crescido e chegou a um ponto que é realmente impossível descartar como um acaso. Isso não é o que esperávamos”, disse Adam Riess, ganhador do Prêmio Nobel e professor de Física e Astronomia na Universidade Johns Hopkins.

“Isso não é apenas dois experimentos em desacordo”, explicou ele. “Estamos medindo algo fundamentalmente diferente. Uma é uma medida de quão rápido o universo está se expandindo hoje, como nós o vemos. O outro é uma previsão baseada na física do universo primitivo e em medidas de quão rápido ele deveria estar se expandindo. Se esses valores não concordam, torna-se uma probabilidade muito forte de que estamos perdendo alguma coisa no modelo cosmológico que conecta as duas eras”, concluiu.

O mecanismo exato que está fazendo isso acontecer ainda não está claro. Pode requerer alguma nova física. Pesquisadores, agora, estão interessados ​​em reduzir a incerteza em torno da constante de Hubble. O número foi de 10% em 2001, 5% em 2009, e é de 1,9% no estudo atual. O objetivo é reduzir essa incerteza para 1%.

As variáveis ​​cefeidas são estrelas que pulsam com um período estável bem definido, que está ligado à verdadeira luminosidade da estrela. Esta relação foi descoberta pela astrônoma americana Henrietta Swan Leavitt. Com esse valor, é possível estimar a distância desses objetos.

Isso significa que os astrônomos podem descobrir exatamente quão brilhante uma cefeida deve ser baseada em quão rápido ela está pulsando. Então, ao ver o quão escuro parece da Terra, eles podem dizer quanta luz perdeu ao longo do caminho até chegar aqui e, portanto, quão longe ela está.

Para medir a taxa de expansão do universo, os astrônomos verificam a distância para as cefeidas em galáxias próximas e distantes. Mas normalmente é uma tarefa lenta de se fazer precisamente, com o Hubble capaz de medir com precisão apenas uma cefeida distante de cada vez.

Ao expandir nossa compreensão das variáveis ​​Cefeidas, podemos melhorar todas as estimativas de distâncias calibradas usando essas estrelas. [IFLS/LiveScience]

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