Afinal, o universo pode não estar se movendo. De acordo com um novo estudo, a sua expansão pode, na verdade, estar a abrandar, desafiando um dos pressupostos mais fundamentais da cosmologia moderna.
Resultados, divulgados em 6 de novembro Boletim Mensal da Royal Astronomical Societyquestiona a crença há muito aceita de que uma força misteriosa conhecida como “energia escura” está separando as galáxias a uma taxa crescente. Em vez disso, os pesquisadores não encontraram nenhuma evidência convincente de que o universo ainda esteja em aceleração.
Se confirmados, os resultados poderão remodelar a compreensão dos cientistas sobre a energia escura, ajudar a resolver a antiga “tensão Hubble” e transformar as teorias sobre o passado e o futuro do Universo.
Evidências de uma desaceleração cósmica
O pesquisador principal, Professor Yong-wook Lee, da Universidade Yonsei, na Coreia do Sul, disse: “Nosso estudo mostra que o universo já entrou em uma fase de expansão desacelerada na época atual, e que a energia escura evolui ao longo do tempo muito mais rápido do que se pensava anteriormente.
“Se estes resultados forem confirmados, marcaria uma grande mudança de paradigma no cosmos desde a descoberta da energia escura, há 27 anos.”
Durante quase três décadas, os astrónomos acreditaram que a expansão do Universo está a acelerar devido à energia escura, uma força misteriosa que actua como uma espécie de “antigravidade”. Esta conclusão baseou-se em grande parte em medições de supernovas distantes do Tipo Ia, uma descoberta que valeu o Prémio Nobel da Física de 2011.
Repensando a “vela padrão” do universo
Uma nova pesquisa da Universidade Yonsei desafia essa premissa. As supernovas do tipo Ia, há muito consideradas “velas padrão” confiáveis para medir distâncias cósmicas, parecem ser afetadas pela idade das estrelas que as produzem.
Mesmo depois de padronizar o seu brilho, a equipe descobriu que as supernovas originadas de estrelas jovens parecem mais fracas, enquanto as de estrelas mais velhas parecem mais brilhantes. Analisando dados de 300 galáxias hospedeiras, os investigadores confirmaram este efeito da idade com um nível de confiança notável (99,999%).
Isto significa que parte do escurecimento antes atribuído à aceleração cósmica pode, na verdade, resultar de diferenças populacionais estelares, e não da expansão universal.
Surge um novo modelo
Quando a equipa corrigiu esta tendência relacionada com a idade, os dados das supernovas já não se ajustavam ao modelo padrão ΛCDM, que assume uma forma constante de energia escura. Em vez disso, correspondia mais de perto a um novo modelo apoiado pelo projeto Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).
Este modelo alternativo baseia-se em dados da Oscilação Acústica Bariônica (BAO) – antigas ondas sonoras originárias do Big Bang – e da Microondas Cósmica de Fundo (CMB). Ambas as fontes sugerem que a energia escura não é constante, mas enfraquece e muda com o tempo.
Quando os investigadores combinaram os dados corrigidos das supernovas com os resultados do BAO e do CMB, a evidência tornou-se esmagadora: o Universo já não parece estar a acelerar, mas entrou numa fase de expansão desacelerada.
Um universo já desacelerando
O professor Lee explicou: “No projeto DESI, os principais resultados foram obtidos combinando dados não corrigidos de supernovas com medições de oscilação acústica bariônica, que concluíram que, embora o universo vá desacelerar no futuro, ele está atualmente acelerando.
“Em contraste, a nossa análise – que aplica correcções de enviesamento de idade – mostra que o Universo já entrou hoje numa fase de decadência. Surpreendentemente, isto está de acordo com o que foi previsto independentemente das análises BAO-apenas ou BAO+CMB, embora este facto tenha recebido pouca atenção até agora.”
Verifique os resultados
Para reforçar as suas conclusões, a equipe Yonsei está realizando o que chama de “experimentos livres de evolução”. Este método examina apenas supernovas de galáxias jovens e cooperativas – aquelas com estrelas da mesma idade – em toda a faixa do desvio para o vermelho. Os resultados preliminares já apoiam as conclusões originais.
“Nos próximos cinco anos, com o Observatório Vera C. Rubin descobrindo mais de 20.000 novas galáxias hospedeiras de supernovas, medições precisas de idade permitirão testes muito mais robustos e definitivos da cosmologia de supernovas”, disse o professor pesquisador Chul Chung, co-autor principal do estudo, juntamente com um Ph.D. candidato.
Observatório Vera C. Rubin e o Futuro da Cosmologia
Localizada no alto dos Andes chilenos, Vera c. O Observatório Rubin possui a câmera digital mais poderosa do mundo. Depois de iniciar as operações científicas este ano, espera-se que revolucione a nossa compreensão do sistema solar e do universo maior.
Após o Big Bang, há cerca de 13,8 mil milhões de anos, o Universo expandiu-se rapidamente antes que a gravidade o desacelerasse. Então, cerca de nove mil milhões de anos após o seu nascimento, os cientistas descobriram que a expansão começou a acelerar novamente. Isto foi atribuído à energia escura, que se acredita representar cerca de 70% do universo.
O mistério da energia escura se aprofunda
Apesar de décadas de estudo, a energia escura continua a ser um dos mistérios mais desconcertantes da ciência. No ano passado, dados do DESI em Tucson, Arizona, indicaram que os efeitos da energia escura podem mudar ao longo do tempo, uma ideia que agora ganha força com novos resultados da equipa de Yonsei.
DESI e Vera C. Com instrumentos avançados como o Observatório Rubin, os astrônomos esperam finalmente descobrir o que realmente é a energia escura – e como ela molda o destino do universo.
