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Nova medição das ‘escalas cósmicas’ nos deixa com um grande problema na física

Traduzido por Julio Batista
Original de David Nield para o ScienceAlert

Alguns mistérios da ciência desaparecem com medições mais precisas, preenchendo lacunas com uma onda de novos dados. E, às vezes, uma segunda olhada simplesmente reforça o fato de que você tem um mistério em mãos.

É o último no caso de um novo estudo que desafia as leis da física mais fundamentais do Universo.

A constante de Hubble é uma expressão da velocidade de expansão do Universo. Infelizmente, há mais de uma solução para isso, dependendo de como é medida.

Uma taxa de expansão calculada usando o brilho fraco deixado pela primeira luz que já existiu, conhecida como radiação cósmica de fundo, é de cerca de 68 quilômetros por segundo/megaparsec. Olhando para a forma como as estrelas e galáxias estão se afastando de nós hoje, é mais ou menos 73 km/seg/Mpc.

Esses dois conjuntos de medidas claramente não correspondem. Nem mesmo chegam perto. Mas se errarmos em algum pequeno detalhe, como a distância real de objetos distantes conforme calculamos os efeitos da expansão, pode haver uma chance de que os dois números cheguem mais perto de se sobrepor.

Neste último estudo, pesquisadores do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausanne (EPFL) usaram dados da espaçonave Gaia para recalibrar o brilho de estrelas pulsantes conhecidas como Cefeidas.

Ao vincular um brilho conhecido à distância e, em seguida, procurar exemplos nas profundezas do espaço, podemos montar com precisão uma escala para o cosmos. Esta calibração é o primeiro degrau de uma ‘escala cósmica’ que é usada para calcular distâncias cada vez maiores no espaço e, através disso, a taxa na qual o Universo está se expandido.

A boa notícia é que as melhorias na precisão nos ajudam a entender melhor a constante de Hubble.

Mas há as notícias não tão boas. Os dados mais recentes confirmam uma constante de Hubble ou taxa de expansão de 73,0 ± 1,0 km/s/Mpc, aproximando-a da medida alternativa de 67,4 ± 0,5 km/s/Mpc.

Essa diferença (a ‘tensão de Hubble’) de 5,6 km/s/Mpc continua sendo um problema significativo – algo está errado em algum lugar, e agora estamos ainda mais certos disso do que nunca.

“Quanto mais confirmação tivermos de que nossos cálculos são precisos, mais podemos concluir que a discrepância significa que nossa compreensão do Universo está errada, que o Universo não é exatamente como pensávamos”, disse o astrofísico da EPFL, Richard Anderson.

A forma como as novas observações e análises foram feitas, por meio da descoberta de novos aglomerados de Cefeidas e observações de vários ângulos, além de referências cruzadas com outros aglomerados, pode ser usada em muitos outros cálculos de luz e distância no espaço, disseram os pesquisadores.

Na verdade, será até útil para entender a geometria da Via Láctea como um todo: como os elementos de nossa galáxia estão posicionados e como isso se relaciona com outras galáxias mais distantes de nosso planeta natal.

“A calibração altamente precisa que desenvolvemos nos permitirá determinar melhor o tamanho e a forma da Via Láctea como uma galáxia de disco plano e sua distância de outras galáxias, por exemplo”, disse o astrofísico Mauricio Cruz Reyes, da EPFL.

“Nosso trabalho também confirmou a confiabilidade dos dados do Gaia, comparando-os com os obtidos de outros telescópios.”

A pesquisa foi publicada na revista Astronomy & Astrophysics.

Julio Batista

Julio Batista

Sou Julio Batista, de Praia Grande, São Paulo, nascido em Santos. Professor de História no Ensino Fundamental II. Auxiliar na tradução de artigos científicos para o português brasileiro e colaboro com a divulgação do site e da página no Facebook. Sou formado em História pela Universidade Católica de Santos e em roteiro especializado em Cinema, TV e WebTV e videoclipes pela TecnoPonta. Autodidata e livre pensador, amante das ciências, da filosofia e das artes.