O universo pode não estar acelerando nada. A sua expansão pode na verdade estar a abrandar, de acordo com um novo estudo, desafiando uma das ideias mais fundamentais da cosmologia moderna.
As descobertas foram publicadas em 6 de novembro Avisos mensais da Royal Astronomical Societyquestiona a crença há muito aceita de que uma força misteriosa chamada “energia escura” está separando as galáxias a uma taxa cada vez maior. Em vez disso, os pesquisadores não encontraram nenhuma evidência convincente de que o universo ainda esteja em aceleração.
Se confirmados, estes resultados poderão remodelar a compreensão dos cientistas sobre a energia escura, ajudar a resolver a antiga “tensão de Hubble” e mudar as teorias sobre o passado e o futuro do Universo.
Evidências de que o universo está desacelerando
O professor Young-Wook Lee, pesquisador principal da Universidade Yonsei na Coreia do Sul, disse: “Nossa pesquisa mostra que o universo entrou em uma fase de expansão desacelerada na era atual, e a energia escura evolui com o tempo muito mais rápido do que se pensava anteriormente.
“Se estes resultados forem confirmados, marcaria uma grande mudança no paradigma cosmológico desde a descoberta da energia escura há 27 anos.”
Durante quase três décadas, os astrónomos acreditaram que a expansão do Universo é acelerada pela energia escura, uma força misteriosa que actua como “antigravidade”. Esta conclusão foi originalmente baseada em medições de supernovas distantes do Tipo Ia, uma descoberta que lhe valeu o Prémio Nobel da Física de 2011.
Repensando a “vela padrão” do universo
Uma nova pesquisa da Universidade Yonsei desafia esta base. As supernovas do tipo Ia, há muito consideradas “velas padrão” confiáveis para medir distâncias cósmicas, parecem ser afetadas pela idade das estrelas que as criam.
Mesmo depois de normalizar o brilho, a equipa descobriu que as supernovas de estrelas jovens tendem a parecer mais escuras, enquanto as supernovas de estrelas mais velhas parecem mais brilhantes. Ao analisar dados de 300 galáxias hospedeiras, os investigadores confirmaram este efeito da idade com uma confiança extremamente elevada (99,999%).
Isto significa que parte do escurecimento antes atribuído à aceleração cósmica pode, na verdade, ser devida a diferenças nas populações estelares, e não à expansão cósmica.
Novos padrões emergem
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, corresponde mais de perto aos modelos mais recentes apoiados pelo projeto Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).
Este modelo alternativo faz uso de oscilações acústicas bariônicas (BAO) – essencialmente ondas sonoras antigas do Big Bang – e dados 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, as provas tornaram-se esmagadoras: o Universo já não parecia estar a acelerar, mas em vez disso tinha entrado numa fase de expansão em desaceleração.
O universo desacelerou
O Professor Li explicou: “No projeto DESI, os principais resultados foram obtidos combinando dados não corrigidos de supernovas com medições de oscilações acústicas bariônicas, levando à conclusão de que, embora o Universo vá desacelerar no futuro, atualmente ainda está acelerando.
“Em contraste, a nossa análise – aplicando uma correção de enviesamento de idade – sugere que o Universo entrou hoje numa fase de desaceleração. Notavelmente, isto é consistente com previsões independentes de análises BAO-apenas ou BAO+CMB, embora este facto tenha recebido pouca atenção até à data.”
Resultados do teste
Para reforçar as suas conclusões, a equipa da Universidade Yonsei está a realizar o que chama de “teste sem evolução”. Este método examina apenas supernovas em toda a faixa de desvio para o vermelho de jovens galáxias contemporâneas (estrelas de idade semelhante). Os primeiros resultados já apoiam as principais conclusões.
“Com o Observatório Vera C. Rubin a descobrir mais de 20.000 novas galáxias hospedeiras de supernovas ao longo dos próximos cinco anos, medições precisas da idade fornecerão um teste mais robusto e definitivo da cosmologia das supernovas,” afirmaram os co-autores principais do estudo, o professor investigador Chul Chung e o estudante de doutoramento Junhyuk Son.
Observatório Vera Rubin e o Futuro da Cosmologia
O Observatório Vera Rubin, no alto dos Andes chilenos, abriga a câmera digital mais poderosa do mundo. As operações científicas começam este ano e deverão revolucionar a nossa compreensão do sistema solar e do universo em geral.
Após o Big Bang, há cerca de 13,8 mil milhões de anos, o Universo expandiu-se rapidamente e depois a gravidade o desacelerou. Então, cerca de nove mil milhões de anos após o seu nascimento, os cientistas descobriram que a expansão começou a acelerar novamente. Isto é atribuído à energia escura, que se acredita representar cerca de 70% do universo.
O mistério da energia escura se aprofunda
Apesar de décadas de investigação, a energia escura continua a ser um dos mistérios mais intrigantes da ciência. No ano passado, dados do DESI em Tucson, Arizona, sugeriram que a influência da energia escura pode mudar ao longo do tempo, uma ideia que está agora a ganhar força com novos resultados da equipa da Universidade Yonsei.
Com instrumentos avançados como o DESI e o Observatório Vera C. Rubin, os astrônomos esperam finalmente revelar o que realmente é a energia escura e como ela molda o destino do universo.
