Uma equipa internacional de astrónomos produziu uma das medições mais claras da taxa de expansão do Universo próximo. Em vez de resolver problemas antigos, os novos resultados tornam-nos mais difíceis de ignorar. A colaboração inclui John Blakeslee do NOIRLab da NSF, que é financiado pela National Science Foundation e integra dados de vários telescópios NOIRLab.
Os cientistas há muito confiam em duas estratégias principais para determinar a taxa de expansão do universo. Um método concentra-se no espaço próximo, medindo distâncias até estrelas e galáxias para calcular a velocidade com que tudo está se movendo. O outro olha para o passado mais distante, usando a radiação cósmica de fundo para estimar a taxa de expansão atual com base no Modelo Padrão de Cosmologia.
Em teoria, ambos os métodos deveriam produzir a mesma resposta. Na verdade, eles não. As observações do universo local mostram consistentemente que a expansão é mais rápida, cerca de 73 quilómetros por segundo por megaparsec. Enquanto isso, cálculos baseados no universo primitivo sugerem que a velocidade é mais lenta, em torno de 67 ou 68. A diferença entre esses valores é pequena em termos absolutos, mas grande demais para ser considerada um acaso estatístico. Esta incompatibilidade é chamada de tensão de Hubble e aparece repetidamente em estudos independentes.
Abordagem unificada traz nova precisão
Para melhorar a precisão, os pesquisadores combinaram décadas de observações em uma estrutura única e coordenada. Este trabalho, liderado pela Colaboração H0 Distance Network (H0DN), fornece a medição direta mais precisa das taxas de expansão local até o momento. Suas descobertas foram publicadas em 10 de abril Astronomia e Astrofísicadefinindo a constante de Hubble para 73,50 ± 0,81 quilômetros por segundo por megaparsec, alcançando uma precisão ligeiramente melhor que 1%.
O estudo, “Redes de distância local: um relatório de consenso comunitário sobre como medir a constante de Hubble com precisão de 1%”, surgiu de um projeto colaborativo em grande escala lançado durante o simpósio inovador do Instituto Internacional de Ciência Espacial (ISSI) “O que há sob H0od?” Realizado em março de 2025 no ISSI em Berna, Suíça.
“Este não é apenas um novo valor para a constante de Hubble, é uma estrutura construída pela comunidade que reúne décadas de medições de distância independentes de uma forma transparente e acessível”, afirma a colaboração.
Dados de observatórios terrestres e espaciais
A NSF NOIRLab contribuiu com conhecimentos científicos e observações importantes. John Blakeslee, diretor de pesquisa e serviços científicos da NSF NOIRLab, faz parte desta colaboração. A análise incluiu dados do Observatório Interamericano NSF Cerro Tololo (CTIO) no Chile e do Observatório Nacional NSF Kitt Peak (KPNO) no Arizona, ambos projetos do NSF NOIRLab. Estas observações, combinadas com dados de outras instalações no terreno e no espaço, reforçam as conclusões globais.
Em vez de depender de uma única tecnologia, a equipe construiu o que chama de “rede remota”. O sistema conecta vários métodos sobrepostos para medir distâncias cósmicas. Estas incluem Cefeidas (que brilham e escurecem de maneiras previsíveis), estrelas gigantes vermelhas de brilho conhecido, supernovas do Tipo Ia e certos tipos de galáxias.
Essa abordagem em camadas permite que os pesquisadores verifiquem os resultados de várias maneiras. Se um método apresentar falhas, removê-lo da análise alterará a resposta final. Mas isso não aconteceu. Mesmo excluindo tecnologias individuais, os resultados globais permanecem essencialmente os mesmos. A consistência entre os métodos aumenta a confiança nas taxas de expansão medidas.
“Este trabalho exclui efetivamente explicações para a tensão de Hubble que se baseiam num erro negligenciado nas medições de distância local”, concluíram os autores. “Se esta tensão for real, como sugerem evidências crescentes, poderá apontar para uma nova física além do modelo cosmológico padrão.”
O que a tensão de Haber pode significar
As implicações vão além da tecnologia de medição. A taxa de expansão mais lenta do universo primitivo depende do Modelo Padrão de Cosmologia, que descreve como o universo evoluiu desde o Big Bang. Se um modelo perder alguma coisa, como detalhes sobre a energia escura, partículas desconhecidas ou mudanças na gravidade, as suas previsões da expansão atual podem estar erradas.
Neste caso, a tensão de Hubble pode ser um indicativo de um problema mais profundo do que um simples problema de medição. Isto pode indicar que os cientistas precisam de rever a sua compreensão de como o universo funciona.
Olhando para as observações
A rede à distância recentemente desenvolvida também fornece uma estrutura para pesquisas futuras. Ao tornar públicos os seus métodos e dados, a equipa criou um sistema que pode ser refinado à medida que surgem novas observações. Espera-se que os próximos observatórios forneçam medições mais precisas, o que pode ajudar a determinar se as diferenças acabarão por ser resolvidas ou continuarão a apontar para uma nova física.
Mais informações
A pesquisa é apresentada em um artigo intitulado “Redes de distância local: um relatório de consenso comunitário sobre como medir a constante de Hubble com precisão de ∼1%”, publicado em Astronomia e Astrofísica.
Os resultados foram publicados pela Colaboração H0DN.
NSF NOIRLab é o Centro Nacional da Fundação Científica para Astronomia Óptica Infravermelha Baseada em Terra e opera os Observatórios Gemini Internacionais (instalações da NSF, NRC Canadá, ANID Chile, MCTIC Brasil, MINCyT Argentina e KASI Coreia do Sul), NSF Kitt Peak National Observatory (KPNO), NSF Cerotolo Inter-American Observatory (CTIO), Community Science and National Observatories (KPNO), NSF Cerotolo. Laboratório Nacional do Acelerador SLAC). É administrado pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA) sob um acordo de cooperação com a NSF e está sediada em Tucson, Arizona.
A comunidade científica tem o privilégio de ter a oportunidade de realizar pesquisas astronômicas em Kitt Peak, no Arizona, em Mauna Kea, no Havaí, e no Monte Tololo e no Monte Pajon, no Chile. Reconhecemos e reconhecemos o papel cultural muito importante e a reverência de I’oligam Du’ag para a nação Tohono O’odham e de Maunakea para a comunidade Kanaka Maori (nativo havaiano).
