Discrepância na taxa de expansão do universo permanece com novas medições

O problema conhecido como “tensão de Hubble” acaba de ficar um pouco mais difícil de resolver, graças a novas medições das distâncias de algumas estrelas em nossa galáxia. Uma nova pesquisa refinou as informações sobre as Cefeidas e aumentou ainda mais a discrepância entre as medições da taxa de expansão do universo.

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Para compreender melhor o universo em constante aceleração em sua taxa de expansão, os cientistas precisam definir essa velocidade, conhecida como constante de Hubble (em homenagem a Edwin Hubble, que descobriu que as galáxias estavam se afastando devido à expansão).

Essa constante é fundamental para testar as teorias sobre nosso universo e desvendar alguns mistérios, como a natureza exata da energia escura (responsável pela expansão), da gravidade e do espaço-tempo. Se a constante de Hubble estiver incorreta, a compreensão sobre o cosmos pode estar incompleta.

Existem duas principais maneiras de medir a taxa de velocidade com que o universo está expandindo: uma delas se baseia nas estrelas Cefeidas e outra na radiação cósmica de fundo em microondas (CMB, na sigla em inglês). O primeiro método diz que o valor da constante é 73 km/s/Mpc, enquanto o segundo método resulta em 67,4 km/s/Mpc.

As Cefeidas são estrelas usadas como padrões de medidas de distâncias no universo. Isso porque quanto mais luminosa for esse tipo de estrela, maior será seu período de variação de brilho. Com a medição desse período, podemos determinar a luminosidade intrínseca da Cefeida e, portanto, sua distância pode ser calculada com precisão.

Cientistas usam as Cefeidas como o “primeiro degrau” de uma escada de distâncias cósmicas, mas para isso é necessária uma calibração extremamente precisa do brilho dessas estrelas. Em seguida, elas são usadas para calibrar o próximo degrau da escada, que são as supernovas.

O novo estudo realizado pelo grupo de pesquisa Stellar Standard Candles and Distances, liderado por Richard Anderson no Instituto de Física da EPFL, obteve alcançou a calibração mais precisa até o momento das Cefeidas, usando os dados do satélite Gaia, da Agência Espacial Européia (ESA).

Isso permitiu calcular novamente a taxa de expansão, com ainda mais confiança, e o resultado obtido foi de 73 km/s/Mpc — o mesmo valor que medições anteriores obtiveram usando o mesmo método com as Cefeidas. Com a calibração mais refinada das Cefeidas, a tensão de Hubble ficou ainda mais difícil de resolver.

Para Anderson, “quanto mais tivermos confirmação de que nossos cálculos são precisos, mais podemos concluir que a discrepância significa que nossa compreensão do universo está errada, que o universo não é exatamente como pensávamos".

Se os métodos, cálculos e medições estão corretos, os cientistas serão eventualmente obrigados a “repensar os conceitos básicos que formam a base de nossa compreensão geral da física", diz Anderson.

O estudo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Astronomy & Astrophysics