Um problema importante e não resolvido na astronomia envolve a Constante de Hubbleum número que representa a rapidez com que o universo se expande. Especificamente, as duas principais formas de medir a constante continuam se contradizendo.
Para reconciliar esta “tensão” do Hubble, uma equipa internacional de astrónomos tentou combinar estes métodos numa única estrutura, na esperança de que isso proporcionasse finalmente uma taxa de expansão definitiva. Acontece que a unificação destes métodos é viável e resulta no que pode ser a medição mais precisa e direta da constante de Hubble até agora. De acordo com as novas descobertas, isso equivale a uma taxa de expansão de aproximadamente 45,67 milhas (73,50 ± 0,81 quilômetros) por segundo por megaparsec.
Mas talvez o mais importante é que a nova constante unificada essencialmente solidifica a tensão de Hubble – somando-se a um conjunto de evidências crescentes de que nossos modelos cosmológicos atuais têm muitas lacunas, relataram os pesquisadores, que publicaram suas descobertas em um recente artigo. Astronomia e Astrofísica estudar.
“A confirmação da tensão Hubble torna ainda mais importante para nós reexaminarmos os fundamentos do modelo cosmológico atual e identificarmos quaisquer novos fenômenos que possam modificar a evolução do universo”, Adam Riess, um dos autores do estudo e pesquisador do Space Telescope Science Institute (STScI), contado Física.org.
Um universo paradoxal
Observações empíricas e cálculos teóricos apoiar fortemente a ideia de que nosso universo está se expandindo. Os astrónomos geralmente dependem de dois métodos para medir esta taxa de expansão, ou a constante de Hubble. O primeiro envolve a radiação cósmica de fundo, ou o brilho quase uniforme da radiação que sobrou do Big Bang. Na segunda abordagem, os investigadores consideram as diversas características físicas das galáxias e supernovas no universo local.
A tensão de Hubble refere-se a uma ligeira discórdia entre o que cada abordagem diz ser a constante. O primeiro mantém a constante de Hubble em cerca de 41 ou 42 milhas (67 ou 68 quilômetros) por segundo por megaparsec, enquanto o último diz que é 45 milhas (73 quilômetros).
“Embora a diferença numérica seja modesta, é muito maior do que pode ser explicado pela incerteza estatística”, segundo um relatório. declaração do NOIRLab, que forneceu suporte técnico para o novo estudo. Os investigadores discutem há muito tempo sobre a origem exacta desta tensão, com alguns até propondo que a tensão não é real. No entanto, os recentes avanços observacionais forneceram fortes evidências de que a discrepância existe e é um paradoxo notável que os astrónomos precisam de resolver.
Uma estrutura unificada
Para o novo estudo, a equipe desenvolveu uma “rede de distâncias” para reunir diferentes técnicas de medição de distâncias no universo local. A rede consolida principalmente informações de medições diretas do universo local, que incluem vários conjuntos de dados de cálculos ligeiramente diferentes. O objetivo era determinar se algum método único contribuía para erros. A resposta foi não.
“Este não é apenas um novo valor da constante de Hubble”, destacou a equipe. “É uma estrutura construída pela comunidade que reúne décadas de medições de distância independentes, de forma transparente e acessível.”
Os resultados têm várias implicações. Primeiro, fornecem aos astrónomos uma métrica relativamente “padrão” para a constante de Hubble – o que significa, no mínimo, que os humanos não estão a utilizar um mecanismo defeituoso para derivar a taxa de expansão do universo atual. Mas também confirma que a versão da mesma constante, calculada a partir do universo primitivo, era ligeiramente inferior. Em outras palavras: a tensão Hubble ainda existe.
E agora?
Em suma, a constante unificada solidifica ainda mais o que os astrónomos suspeitavam há muito tempo: o modelo padrão da cosmologia está longe de estar completo. A equipe tem algumas ideias do que pode estar faltando. Por exemplo, o problema pode vir da nossa compreensão limitada de “energia escura, novas partículas ou modificações na gravidade”, explicou o NOIRLab.
“Se a tensão for real, como sugere o crescente conjunto de evidências, pode apontar para uma nova física além do modelo cosmológico padrão”, acrescentou a equipe em comunicado.
Então, novamente, lembre-se de que estamos vivendo um momento particularmente bom para a cosmologia. Os investigadores por detrás da nova investigação também parecem acreditar nisso, uma vez que descrevem as suas contribuições como uma estrutura de código aberto para futuras investigações. Teremos apenas que esperar e ver se os telescópios da próxima geração resolverão a tensão de uma vez por todas – ou forçarão a física a reconsiderar a realidade.
