O universo está se expandindo cada vez mais rápido. Determinar a rapidez com que o universo está se expandindo é a chave para entender nosso destino cósmico, mas com dados mais precisos veio um enigma: estimativas baseadas em medições dentro de nosso universo local não coincidem e ultrapassam a era logo após o Big Bang 13,8 bilhões de anos atrás.

A expansão acelerada foi medida de várias maneiras, mas há um grande problema. Se você observa o universo muito distante ou não, você obtém dois números diferentes para a taxa de expansão dele. Esta incerteza na cosmologia tem incomodado os astrofísicos há vários anos. Uma nova estimativa da taxa de expansão local – a constante de Hubble, ou H 0 (H-zero) – reforça a discrepância.

Por décadas a constante de Hubble tem sido um ponto de discórdia, desde que Edwin Hubble mediu pela primeira vez a taxa de expansão local e deu uma resposta sete vezes maior, implicando que o universo era na verdade mais jovem do que suas estrelas mais antigas.

Um novo estudo mediu a taxa de expansão do universo com uma técnica relativamente nova e potencialmente mais precisa para medir distâncias cósmicas, que emprega o brilho estelar médio dentro de galáxias elípticas gigantes, e descobriu que a discrepância no número continua presente.

Em um artigo aceito no The Astrophysical Journal, a equipe descreveu como mediram as propriedades infravermelhas de 63 galáxias elípticas.

Os astrônomos usaram a técnica de flutuação de brilho de superfície (SBF), que independente de outras técnicas tem o potencial de fornecer estimativas de distâncias mais precisas do que outros métodos dentro de cerca de 100 Mpc da Terra, ou 330 milhões de anos-luz.

Para este estudo os pesquisadores mediram a constante de Hubble encontrando um valor para ela de cerca de 73 quilômetros por segundo por megaparsec. Isso significa que se duas galáxias estão separadas por 1 milhão de parsecs, elas parecem estar se afastando uma da outra a uma velocidade de 73 quilômetros por segundo. Isso é consistente com outros métodos que analisaram a taxa de expansão no universo local, mas é maior do que o que foi medido no universo inicial. A observação da radiação cósmica de fundo colocou H 0 em cerca de 68 quilômetros por segundo por Megaparsec.

“Para medir distâncias de galáxias de até 100 megaparsecs, este é um método fantástico”, disse o co-autor Professor Chung-Pei Ma, da Universidade da Califórnia, Berkeley, em um comunicado . “Este é o primeiro artigo que reúne um grande e homogêneo conjunto de dados, em 63 galáxias, com o objetivo de estudar H 0 usando o método SBF.”

A maioria das 63 galáxias do estudo têm entre 8 e 12 bilhões de anos, o que significa que elas contêm uma grande população de velhas estrelas, que são fundamentais para o método SBF e também podem ser usadas para melhorar a precisão dos cálculos de distância.

O novo valor de H 0 é um subproduto de duas outras pesquisas de galáxias próximas – em particular, a pesquisa MASSIVA, que usa telescópios espaciais e terrestres para estudar exaustivamente as 100 galáxias mais massivas em cerca de 100 Mpc da Terra que tem como objetivo principal pesar os buracos negros supermassivos no centro delas.

O fato de vários métodos independentes encontrarem valores diferentes é realmente um desafio. Pode haver algo que não está sendo levado em consideração nas teorias – ou talvez a incerteza nas medições seja muito otimista.

Seja qual for a causa, essa incerteza continua. A cosmologia está em uma encruzilhada. A compreensão do universo pela humanidade é a melhor de todos os tempos e, ainda assim, limitada. Esperamos que os novos observatórios, tanto no solo quanto no espaço, possam fornecer novas maneiras de olhar para o universo e ajudar a resolver este mistério.

Saiba mais em: https://news.berkeley.edu/2021/03/08/how-fast-is-the-universe-expanding-galaxies-provide-one-answer/

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