O universo está em expansão. Mas a que velocidade? Até
agora, dois cálculos independentes e igualmente precisos chegaram a resultados com
diferenças até 10%.
Agora, uma nova abordagem desenvolvida por um físico teórico
da Universidade de Genebra (Suíça) fez o que parecia impossível, reconciliou
esses estudos sem precisar criar hipóteses de física desconhecida.
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Asteroide de grandes dimensões passa perto da Terra em Abril
A ideia de que o universo está se expandindo desde o seu
início foi feita pela primeira vez pelo físico belga Georges Lemaître, e mais
tarde demonstrada pelo astrónomo americano Edwin Hubble. Em 1929, ele descobriu
que toda galáxia está se afastando da Via Láctea, e que as mais distantes estão
se movendo mais rapidamente.
Isso indica que houve um tempo no passado em que todas as
galáxias estavam localizadas no mesmo ponto, e esse tempo só pode corresponder
ao Big Bang.
Este campo de pesquisa deu origem ao que chamamos de “lei
Hubble-Lemaître”, que inclui a constante de Hubble (H0). Essa constante, por
sua vez, denota a taxa de expansão do universo.
As duas melhores estimativas da H0 atualmente são de 67,4
(km/s)/Mpc e 74(km/s)/Mpc, o que significa que o universo está se expandindo
67,4 ou 74 quilômetros por segundo aumentando a cada 3,26 milhões de anos-luz.
Conforme os dois resultados para a H0 acima demonstram,
existem duas hipóteses principais para determinar a taxa pela qual o universo
está expandindo: uma baseada na radiação cósmica de fundo em micro-ondas e a
outra na medição do brilho de supernovas distantes.
O segundo cálculo foi feito com base na medição do brilho de
eventos de supernova que ocorrem esporadicamente em galáxias distantes. A luz
dessas explosões é tão intensa que permite que os pesquisadores calculem a
distância dos fenômenos e de outros objetos espaciais com precisão, uma
abordagem que também tornou possível determinar o valor da H0 em 74 (km/s)/Mpc.
Essas duas medições são as mais precisas já feitas da H0.
Haveria um conflito irreconciliável entre elas? Estariam os cientistas
perdidos? Precisariam eles de uma nova física, ainda desconhecida, para
“desempatar” esses valores?
Para determinar se os valores são mesmo irreconciliáveis,
Lucas Lombriser, professor de física teórica da Universidade de Genebra,
utilizou a ideia de que o universo não é tão homogêneo como se pensa.
Essa hipótese pode parecer óbvia em escalas relativamente
modestas. Por exemplo, não há dúvida de que a matéria é distribuída de maneira
diferente dentro de uma galáxia e fora dela.
A Nova medição da expansão encontra valores maiores que o
esperado.
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Uma estrela pode expulsar a Terra do sistema solar
É mais difícil, no entanto, imaginar flutuações na densidade
média da matéria calculada em volumes milhares de vezes maiores que uma
galáxia.
“Se estivéssemos numa
espécie de gigantesca ‘bolha’, onde a densidade da matéria fosse
significativamente menor que a densidade conhecida para todo o universo, isso
teria consequências nas distâncias das supernovas e, finalmente, na determinação
da H0”, explicou Lombriser.
Basicamente, o que Lombriser fez foi imaginar uma “bolha de
Hubble” o suficientemente grande para englobar galáxias que serviriam como referência
para medir distâncias.
Ao estabelecer um diâmetro de 250 milhões de anos-luz para
tal bolha, o cientista calculou que, se a densidade de matéria dentro dela
fosse 50% mais baixa que o resto do universo, um novo valor seria obtido para a
H0, que em seguida concordaria com o valor obtido pela medição da radiação
cósmica de micro-ondas, que assume que o universo é homogéneo.
Ou seja, os valores diferentes calculados até agora não são
irreconciliáveis.
“A probabilidade de
haver tal flutuação nessa escala é de uma em cada 20 a uma em cada 5, o que
significa que não é fantasia de um teórico. Existem muitas regiões como a nossa
no vasto universo”, concluiu Lombriser.
Referencia//Phys
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