Cientistas confirmam que o universo está se expandindo muito rápido: WebCuriosos

Os cientistas confirmaram que o espaço que nos rodeia parece estar a crescer mais rapidamente do que a física pode explicar, com base em medições precisas de um aglomerado de galáxias a mais de 300 milhões de anos-luz de distância.

Durante quase um século, os astrónomos compreenderam que o que começou como uma concentração de massa e energia comprimida num espaço confinado é agora uma deslumbrante propagação de galáxias à deriva num mar de nada em expansão.

Como isso aconteceu depende da física que mal entendemos, de campos quânticos inflacionários superando uma força gravitacional notavelmente fraca, de uma energia repulsiva tão misteriosa que só podemos descrevê-la como escura, e de uma forma igualmente estranha de atração que também desafia a facilidade. explicação.

Juntando tudo isso, ficamos com um modelo de um cosmos em expansão que é pontilhado de maneira bastante uniforme com aglomerados lentos de matéria que podemos ver e outros que não podemos, separados de forma previsível a uma taxa estimada conhecida como constante de Hubble.

Para verificar as nossas somas, precisamos apenas de olhar à nossa volta e medir a velocidade a que esses aglomerados de matéria se afastam.

Só há uma coisa. Diferentes métodos para medir a constante de Hubble fornecem resultados diferentes, dando origem a uma “tensão” na cosmologia que mais uma vez foi confirmada como um problema sério.

“A tensão agora se transforma em crise”, diz Dan Scolnic, da Duke University, um físico que liderou uma equipe de verificação dupla de medições de um aglomerado de galáxias próximo.

Dados do Instrumento Espectroscópico de Energia Escura foram usados ​​em um estudo anterior para medir a relação entre o alongamento do espaço e a distância precisa até o Aglomerado de comauma concentração de mais de 1.000 galáxias conhecidas estimadas em cerca de 320 milhões de anos-luz de distância.

Conhecer esta relação com confiança é útil para fazer cálculos semelhantes em outros pontos no espaço, formando efetivamente uma escada de medições que se estende cada vez mais na distância de recuo.

“A colaboração do DESI fez a parte realmente difícil, a escada deles estava faltando o primeiro degrau”, diz Escolnico.

“Eu sabia como obtê-lo e sabia que isso nos daria uma das medições mais precisas da constante de Hubble que poderíamos obter, por isso, quando o artigo deles foi publicado, larguei absolutamente tudo e trabalhei nisto sem parar.”

Scolnic e sua equipe usaram o espectro de comprimentos de onda e intensidades das galáxias que correspondiam aos de uma dúzia de Supernovas tipo Ia; os estertores radiantes das estrelas brilhando de uma forma característica que torna clara sua distância.

Utilizando estes marcadores, a equipa confirmou que o aglomerado Coma está a 321 milhões de anos-luz de distância, mais ou menos no centro do intervalo de estimativas anteriores.

Ter maior confiança nesta distância equivale a maior confiança nos cálculos sobre a taxa a que o espaço entre aqui e lá está a expandir-se, uma velocidade de 76,5 quilómetros por segundo por megaparsec – não muito longe de medidas cósmicas semelhantes baseadas em como pensamos que as estrelas deveriam brilhar na distância próxima.

Infelizmente, este é um número muito diferente das medidas baseadas no alongamento da luz antiga deixada desde o início dos tempos, após eras de expansão, muito mais lentas, 67,4 quilómetros por segundo por megaparsec.

Exatamente por que essa discrepância existe é um dos maiores enigmas da cosmologia moderna. Ao encontrar novas maneiras de refinar cada método, espera-se que possamos identificar uma suposição crítica errada que resolva o conflito ou revelar uma nova física que lance o problema sob uma nova luz.

De qualquer forma, é um desafio que não irá desaparecer tão cedo.

“Chegamos a um ponto em que pressionamos fortemente os modelos que usamos há duas décadas e meia e vemos que as coisas não estão combinando.” diz Escolnico.

“Isso pode estar remodelando a forma como pensamos sobre o Universo, e é emocionante! Ainda há surpresas na cosmologia, e quem sabe quais descobertas virão a seguir?”

Esta pesquisa foi publicada em As cartas do jornal astrofísico.