Novas evidências mostram que a principal suposição feita na descoberta de energia escura está errada

Crédito: NASA.

Por Yonsei University
Publicado na Phys

A evidência mais forte e direta para o universo em expansão acelerada com energia escura é fornecida pelas medições de distância utilizando supernovas do tipo Ia (SN Ia) para as galáxias com alto redshift (desvio para o vermelho). Esse resultado é baseado no pressuposto de que a luminosidade corrigida da SN Ia através da padronização empírica não evoluiria com o redshift.

Novas análises e observações feitas por uma equipe de astrônomos da Universidade Yonsei (Seul, Coreia do Sul) em colaboração com pesquisadores da Universidade de Lyon e da KASI, mostram, no entanto, que essa suposição essencial está provavelmente errada. A equipe realizou observações espectroscópicas de alta qualidade (relação sinal-ruído ~175) para cobrir a maior parte das galáxias hospedeiras próximas relatadas pela SN Ia, das quais foi obtido as medições mais diretas e confiáveis da idade da população para essas galáxias hospedeiras. Os astrônomos encontraram uma correlação significativa entre a luminosidade da SN e a idade estelar da população em um nível de exatidão de 99,5%. Como tal, esse é o teste mais direto e rigoroso já feito para a evolução da luminosidade da SN Ia. Como os progenitores da SN nas galáxias hospedeiras estão ficando mais jovens com o redshift, esse resultado indica inevitavelmente um sério viés sistemático com o redshift na cosmologia da SN. Tomada pelos valores apresentados, a evolução da luminosidade da SN é significativa o suficiente para questionar a própria existência de energia escura. Quando a evolução da luminosidade da SN havia sido levada em consideração, a equipe descobriu que a evidência da existência de energia escura simplesmente havia desaparecido (veja a Figura 1).

Figura 1. Crédito: Universidade Yonsei.

Comentando o resultado, o Prof. Young-Wook Lee (Universidade Yonsei, Seul), que liderou o projeto, disse: “Citando Carl Sagan, afirmações extraordinárias exigem evidências extraordinárias, mas não tenho certeza de que temos evidências extraordinárias para a energia escura. Nosso resultado ilustra que a energia escura da cosmologia da SN, que levou ao Prêmio Nobel de Física de 2011, pode ser um artefato de uma suposição frágil e falsa”.

Outras evidências cosmológicas, como a radiação cósmica de fundo em microondas (CMB) e as oscilações acústicas bariônicas (BAO), também são conhecidas por fornecerem algumas evidências indiretas e “circunstanciais” da energia escura, mas recentemente foi sugerido que o CMB obtido da missão Planck não suporta mais o modelo padrão cosmológico, o que pode exigir nova física (Di Valentino, Melchiorri e Silk 2019). Alguns pesquisadores também mostraram que o BAO e outras evidências cosmológicas de baixo redshift podem ser consistentes com um universo não acelerado sem energia escura (ver, por exemplo, Tutusaus et al. 2017). Sobre o problema, o presente resultado, mostrando a evolução da luminosidade imitando a energia escura na cosmologia da SN, é crucial e muito oportuno.

Esse resultado é remanescente do famoso debate de Tinsley-Sandage, na década de 1970, sobre a evolução da luminosidade na cosmologia observacional, que levou ao término do projeto Sandage, originalmente desenvolvido para determinar o destino do universo.

Esse trabalho, baseado no esforço de 9 anos da equipe no telescópio do Observatório Las Campanas e no telescópio do MMT, foi apresentado na 235ª reunião da Sociedade Astronômica Americana, realizada em Honolulu, no dia 5 de janeiro. O artigo foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal e será publicado na edição de janeiro de 2020.

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