Por que o Universo está se expandindo mais rápido do que o esperado:apostabet net

Para piorar, as estatísticas endossam uma divergência acentuada e a transformamapostabet netum problema sério. Para adiantar, esclareço que esses valores discrepantes são os fornecidos pelos observatórios Planck e Hubble.

Para inícioapostabet netconversa, o que o Telescópio Espacial Hubble mede?

Podemos lembrar o que sentimos ao acender uma fogueira. Muito perto, quase queima, mas ao nos afastar sentimos um alívio. Isso oferece uma vaga ideiaapostabet netcomo medir as distâncias das estrelas.

Basicamente, teríamos que identificar duas estrelas com as mesmas características físicas e comparar a luz que chega delas até nós. E como isso se relaciona com a expansão do Universo?

A expansão do Universo e a massaapostabet netpanetone

Vamos imaginar a massa cruaapostabet netum panetone, que contém passas separadas entre si (pelo menos na minha versão favorita).

O calor do forno faz a massa crescer, forçando as passas a se separarem umas das outras (e todasapostabet nettodas).

Mas, atenção, o tamanho delas não muda. Agora só falta pensar que o panetone é espaço-tempo, e as passas são as galáxias.

À medida que nosso "panetoneverso" (ou universo representado por um panetone) se expande, as passas não se movemapostabet netsua posição inicial na massa. O que muda são as distâncias relativas entre umas passas e outras.

Dividindo a dilatação pelo tempoapostabet netcozimento, obtemos a velocidadeapostabet netnossas passas, perdão, quero dizer galáxias (piscadela).

Agora, como medimosapostabet netcosmologia o quão rápido uma estrela está se afastandoapostabet netnós?

Vamos recorrer a uma versão sofisticada do efeito Doppler: assim como uma sireneapostabet netpolícia que soa mais grave à medida que se afasta, a luz das estrelas fica um pouco mais vermelha à medida que se distancia.

Quase cem anos atrás, Edwin Hubble surpreendeu o mundo ao mostrar que quanto mais longe uma estrela está, mais rápido ela se afasta.

Disto se conclui, nada mais, nada menos, que o Universo se encontraapostabet netexpansão.

A distância está ligada à velocidadeapostabet netafastamento por meio da chamada (como não) constanteapostabet netHubble.

De acordo com a estimativa recenteapostabet netseu valor pela equipe liderada pelo ganhador do Prêmio Nobel Adam Riess, uma estrela que está a 1 megaparsecapostabet netdistância se afasta a 73 km/s, e uma estrela duas vezes mais distante se afasta a 146 km/s. (um ano-luz é para um parsec o que um pé é para um metro).

Ou seja, olhando mais profundamente no Universo, vemos a taxaapostabet netexpansão aumentar com o tempo. É por isso que a expansão é também acelerada.

Os arco-íris que as estrelas produzem

O Hubble baseou seu trabalho na espectroscopia: uma leitura detalhada dos arco-íris produzidos pelas estrelas.

São uma sérieapostabet netfaixasapostabet netdiferentes cores e larguras própriasapostabet netcada estrela (suas impressões digitais), queapostabet netcomparação indicam desvios para o vermelho, ou seja, uma diminuição na frequência da luz do objeto ao se mover a uma velocidade maior.

Este pioneiro e seus sucessores deviam conhecer as distâncias das estrelas utilizadas. Mas,apostabet netgeral, medir distânciasapostabet netastronomia é um trabalho árduo.

É muito difícil obter dados diretos, sendo habitual recorrer a modelos físicos, geralmente construídos com baseapostabet netvariaçõesapostabet netluminosidade. Assim, se obtém a escadaapostabet netdistâncias cósmica.

Esta é uma concatenaçãoapostabet netmétodos que atribui distâncias para objetos distantes com baseapostabet netobjetos intermediários, apoiadas, porapostabet netvez, nasapostabet netobjetos próximos.

Planck faz repensar as 'certezas' sobre a expansão do Universo

Em linhas gerais, foi assim que a equipeapostabet netRiess obteve, usando o telescópio Hubble,apostabet netmaneira muito precisa, o valor atual da constante homônima, com base especificamenteapostabet nettrês degrausapostabet netestrelas próximas.

Mas este valor não é compatível estatisticamente com o obtido pela colaboração do Planck: 67 km/s/Mpc.

Este experimento com seus dados sofisticados falaapostabet netalterações muito pequenas na radiação cósmicaapostabet netfundoapostabet netmicro-ondas impressas bilhõesapostabet netanos atrás.

E por meio delas nos informa as proporções e a natureza dos distintos ingredientes da sopa cósmica, aquela com a qual nosso Universo foi se alimentandoapostabet netdiferentes etapas.

Na verdade, neste campo, se recorre às equaçõesapostabet netEinstein para ver como o antes influenciou o agora. Ou seja, reconstruímos a jornada dessa radiação atravésapostabet netbilhõesapostabet netanos.

E neste quebra-cabeça, um pequeno erroapostabet netum lugar se propaga para outro, como o famoso efeito borboleta.

Por esse motivo, é preciso tratar com cautela a estimativa do valor da expansão que se obtém a partir desses dados.

A nível teórico, há muitosapostabet netnós que quebram a cabeça brincando com as equações dessa teoria a que acabeiapostabet netme referir, o que nos colocaapostabet netvoltaapostabet netcontato com a ideiaapostabet netque temos que conhecer a composição do Universo para estimar certo o valor da constanteapostabet netHubble hoje.

O efeito da energia e da matéria escura

Os principais ingredientes desta sopa que descreve nosso universo são a matéria e energia escura, ricasapostabet netsubstâncias que o fizeram crescer como uma menina ou um menino.

E qualquer nutricionista nos dirá que a escassez ou má qualidade da alimentação prejudica esse desenvolvimento.

Pode-se assim entender que as variações nas quantidadesapostabet netenergia e matéria escura no Universo determinaram a separação entre suas galáxiasapostabet netdiferentes momentos.

E isso, vale lembrar, nos permite estimar como nossa criatura foi mudandoapostabet nettamanho à medida que crescia.

É claro que a credibilidade dos gruposapostabet netpesquisa mais distintosapostabet netcosmologia está foraapostabet netquestão. É um dueloapostabet nettitãs.

Tomar partido do Planck ou do Hubble é como escolher entre Lionel Messi e Cristiano Ronaldo. Ambos têm muita luz e também algumas sombras.

Estrelas gigantes vermelhas fornecem dado intermediário

Mas se já estão surgindo novas figuras no futebol para pegar o bastão, também encontramos outras opções com grande potencial na cosmologia. Neste caso, a alternativa é conciliadora.

Um estudo recente usando estrelas gigantes vermelhas fica entre os dois concorrentes, sugerindo 69,6 km/s/Mpc. E embora a precisão da medição caia um pouco, há espaço para melhorias, uma vez que a física dessas estrelas ainda requer desenvolvimento.

Talvez haja erros sistemáticos no tratamento numérico, talvez haja física inexplorada, talvez algumas das abordagens teóricas feitas sejam um tanto grosseiras.

Há também quem use tipos completamente diferentesapostabet netestudos astrofísicos, por exemplo, lentes gravitacionais, para acabar oferecendo suporte para um lado ou outro.

Talvez o telescópio James Webb ajude a encerrar este debate, mas enquanto estiver aberto, será uma alegria acompanhá-lo ao vivo — e ainda melhor se tivermos um baldeapostabet netpipoca e um bom sofá.

Ruth Lazkoz é professoraapostabet netfísica teórica da Universidade do País Basco / Euskal Herriko Unibertsitatea, na Espanha.

Este artigo foi publicado originalmente no siteapostabet netnotícias acadêmicas The Conversation e republicado aqui sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a versão original (em espanhol).

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