Algo estranho está acontecendo no Universo: como explicar inconsistências na constante de Hubble

Os dados recolhidos pelo Telescópio Espacial Hubble ao longo de três décadas forneceram uma nova e mais precisa

medição da taxa de expansão do Universo. Mas algo estranho está acontecendo no Universo – os dados não concordam com as previsões teóricas.

Expansão do universo

A busca pela taxa de expansão do Universo foi uma dasprincipais tarefas da cosmologia do século XX. Afinal, sem quaisquer dados observacionais sobre a expansão, contração ou imobilidade do espaço, os cientistas não teriam a menor ideia se o Universo está se movendo ou não, bem como a menor ideia sobre a sua idade. Um dos cientistas que deu uma enorme contribuição para esta questão é Edwin Hubble.

Cem anos atrás, este astrônomo americanodescobriu muitas galáxias fora da Via Láctea. E elas não ficaram paradas. Hubble descobriu que quanto mais longe uma galáxia está, mais rápido ela se afasta de nós. Isso pode ser interpretado como uma expansão uniforme do espaço . O astrônomo chegou a dizer que estudava galáxias simplesmente como “marcadores do espaço”. No entanto, ele nunca ficou completamente convencido da ideia de um universo em expansão uniforme. O cientista suspeitou que suas medições poderiam indicar algo ainda mais estranho. estava acontecendo no espaço.

Constante de Hubble

Após anos de trabalho, a constante de Hubble apareceu -um coeficiente que está incluído na lei de mesmo nome, que conecta a distância a um objeto extragaláctico com a velocidade de sua remoção. Em palavras simples, esta constante define a taxa de expansão do Universo e fornece a base para estimar o tamanho e idade do Universo.

O valor da constante de Hubble foi refinado ao longo de muitos anos.Em 2015, pensava-se que o valor mais preciso estava próximo de 70 km/s por megaparsec (1 Mpc equivale a cerca de 3 milhões de anos-luz). Por exemplo, se alguma galáxia estiver localizada a uma distância de 100 Mpc de nós, então podemos esperar que ela esteja se afastando da nossa galáxia a uma velocidade de cerca de 70⋅100 = 7.300 km/s.

Em geral, este número é difícil de determinar porqueDiferentes observatórios que estudam diferentes regiões do Universo produziram resultados diferentes. De acordo com um comunicado de imprensa da NASA, um novo estudo e análise dos dados do Hubble podem ter acabado de revelar a resposta correta.

Nova constante

Em um novo estudo, colaboração científicaO Estudo da Taxa de Expansão do Universo (SHOES) analisou 42 supernovas, das quais cerca de uma explodia uma vez por ano. Os resultados dos cientistas são quase duas vezes maiores que a amostra anterior de marcadores de distância cósmica. Os pesquisadores também reanalisaram todos os dados anteriores. Como resultado, a nova constante de Hubble é baseada num conjunto de dados que inclui mais de 1.000 órbitas do telescópio espacial Hubble.

Quando a NASA o concebeu na década de 1970construção, uma das principais justificativas para o gasto e enorme trabalho foi a oportunidade de observar as Cefeidas. Estas são estrelas que brilham e escurecem periodicamente. As cefeidas têm sido o padrão ouro para medir distâncias cósmicas, desde que sua utilidade foi descoberta pela astrônoma Henrietta Swan Leavitt em 1912. Para calcular distâncias muito maiores, os astrônomos usam supernovas do Tipo Ia.

Juntos, esses objetos construíram uma "escada de distância cósmica" no universo.

Como resultado, a constante de Hubble, que foi calculadaA equipe encontrou 73±1 km/s por 1 Mpc. Isso reduz o erro para apenas 1,4%, o que é muito mais preciso do que outras medições. Os dados aprimorados ajudarão os astrônomos a melhorar seus modelos de cosmologia, incluindo modelos mais precisos. estimativas da idade do Universo e seu futuro.

Inconsistência de espaço

O problema é que ao combinar Standardmodelo cosmológico do Universo e medições da missão Planck da Agência Espacial Europeia (que observou a radiação cósmica de fundo em microondas há 13,8 mil milhões de anos), os astrónomos prevêem um valor mais baixo para a constante de Hubble: 67,5 ± 0,5 km/s por megaparsec.

Os astrônomos explicam isso dizendo que é possívela constante de Hubble é maior em nosso universo local e menor em seus lugares mais distantes. Vale ressaltar que os autores do novo trabalho acreditam que ambos os indicadores estão corretos. É só que ainda há física não descoberta que ajudará a explicá-la.

Ao mesmo tempo, o ganhador do Prêmio Nobel Adam Riess,que lidera a Colaboração Científica para Estudar a Taxa de Expansão do Universo (SHOES), ele “não se preocupa com o valor específico, mas gosta de usá-lo para estudar o Universo”.

Consulte Mais informação

A “quinta força” cria “paredes” invisíveis no universo. A principal coisa sobre a nova teoria dos físicos

Você nunca viu o Sol tão perto. Publicado o vídeo Solar Orbiter

Compare como o eclipse lunar foi filmado pela NASA e Roscosmos