Os cientistas descobriram que o universo local pode estar se expandindo mais lentamente do que se pensava anteriormente. A descoberta, feita por dois estudos independentes, poderá aliviar um dos problemas mais incômodos da cosmologia – a tensão de Hubble.
esse Constante de Hubble – Nomeado após Edwin HarperForam os astrónomos que descobriram, no início da década de 1900, que o Universo está a expandir-se – a taxa a que a expansão está a ocorrer.
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Esta diferença persiste mesmo quando as duas técnicas de medição independentes se tornam mais precisas. Isto é perturbador porque sugere que alguns ingredientes-chave da física estão faltando na receita do nosso universo. Como resultado, muitos astrónomos acreditam que é necessário um terceiro método para ajudar a colmatar esta discrepância, ou pelo menos esclarecer a razão da sua existência.
Dois novos estudos propõem uma nova forma de medir a expansão direta do Universo, analisando o movimento de dois aglomerados de galáxias próximos. galáxia Esses grupos são simultaneamente mantidos juntos pela gravidade mútua e separados por correntes cósmicas causadas pelo estiramento do espaço em que estão inseridos.
Ambos os resultados mostram universo A taxa de expansão na nossa vizinhança é mais lenta do que o estimado anteriormente. Esta técnica não só aproxima as medições da constante de Hubble no universo próximo daquelas feitas usando os modelos CMB e LCDM, mas também mostra que matéria escura As observações cósmicas e a dinâmica das galáxias precisam ser explicadas.
Desmaiar ou não?
A equipe chegou a esta conclusão examinando dois aglomerados de galáxias – Centauri A, um dos aglomerados mais próximos de nós, exceto Via Lácteagrupo local) e grupo M81. em vez de usar observações próximas do Tipo Ia supernova Ou para medir a constante de Hubble a partir dos fósseis cósmicos da primeira luz do universo, representada pela CMB, os pesquisadores utilizam o movimento dessas galáxias agrupadas sob o efeito de equilíbrio da influência atrativa da gravidade e do efeito repulsivo da expansão do universo.
Os astrônomos descobriram que as dezenas de pequenas galáxias que compõem o grupo Centauri A não são na verdade dominadas pela gigante galáxia elíptica de mesmo nome. Em vez disso, esta galáxia na verdade forma um sistema binário com a galáxia M83 no grupo.
Já se sabe que o grupo M81 contém uma galáxia dupla (M81 e M82) no seu núcleo. Uma nova pesquisa mostra que, embora a estrutura do grupo esteja bem organizada, há cerca de 1 milhão de áreas dentro dele anos-luz Ele está inclinado aproximadamente 34 graus em relação ao ambiente mais amplo. A uma distância de cerca de 10 milhões de anos-luz, o grupo M81 está orientado na mesma direção que a vasta estrutura de material em forma de folha que se estende até ao grupo Centauri A.
Duas equipas de cientistas também descobriram que, além dos ambientes semelhantes dos dois grupos de galáxias, a massa das galáxias mais brilhantes nestes grupos de galáxias representa a maior parte da massa total. Portanto, os movimentos de todas as galáxias dentro do aglomerado podem ser pensados como o resultado da interação da influência gravitacional destas galáxias brilhantes com as correntes cósmicas do universo em expansão.
Isto significa que, ao contrário do que as simulações cósmicas prevêem, os enxames de galáxias não têm de estar incorporados num halo gigante e abrangente de matéria escura para exercerem a sua influência gravitacional.
O que isso significa para a constante de Hubble?
A constante de Hubble é medida em quilômetros por segundo por megaparsec (km/s/Mpc), com 1 megaparsec equivalente a aproximadamente 3,3 milhões de anos-luz. Atualmente, quando os investigadores usam supernovas locais do Tipo Ia para calcular a taxa de expansão do Universo, obtêm uma constante de Hubble de 73 km/s/Mpc. No entanto, ao usar o CMB para calcular a constante de Hubble, os teóricos calcularam um valor inferior de 68 km/s/Mpc.
A equipe envolvida no estudo chegou a um valor constante de Hubble de 64 km/s/Mpc. Isto sugeriu aos investigadores que parte da tensão de Hubble é causada pelo método que os cientistas usam para medir a constante de Hubble. Isto pode significar que não há necessidade de adicionar elementos cósmicos atualmente desconhecidos para eliminar a tensão de Hubble; podemos completar esta receita cósmica com os ingredientes que temos em mãos.
É claro que esta abordagem está muito longe de derrubar o paradigma existente. Como a técnica só funciona com dois aglomerados locais de galáxias, a tensão do Hubble certamente será uma dor de cabeça por pelo menos algum tempo.
O próximo passo nesta pesquisa é aplicar esta técnica de estudo de aglomerados de galáxias a regiões mais amplas do espaço em nosso universo local. Isto poderá tornar-se possível quando observações de grupos de galáxias mais distantes estiverem disponíveis na próxima divulgação de dados do Telescópio Espectroscópico Multi-Objectos de 4 metros (4MOST).
Os resultados da pesquisa da equipe foram publicados em dois papéis no diário Astronomia e Astrofísica.
