James Webb reforça mistério sobre expansão do Universo

Avatar for Bruno DiasBruno DiasCuriosidadesdezembro 10, 2024

O telescópio James Webb é o observatório espacial mais poderoso já construído. Seu lançamento foi muito aguardado e desde que começou sua missão, vem fazendo imagens impressionantes e descobertas que mudam o entendimento, ou confirmam coisas postuladas há tempos. Como por exemplo, o James Webb reforçou o mistério a respeito da expansão do universo.

Essa é uma das percepções mais interessantes da física, que diz que  o universo se expandiu com velocidades diferentes durante a história. O fenômeno tem até um nome: “tensão de Hubble”. Ele também vem desafiando os especialistas e levantando questões essenciais a respeito da compreensão do universo.

Esse problema foi identificado pela primeira vez em 2019 pelo Telescópio Espacial Hubble, e desde então a comunidade científica busca respostas. Conforme os dados mais recentes coletados pelo James Webb, em 2023 e 2024, a discrepância foi confirmada. Além disso, um novo estudo usou a maior amostra que já foi obtida pelo telescópio para consolidar esse problema ainda mais.

Segundo Adam Riess, ganhador do Prêmio Nobel de Física em 2011 e autor principal do estudo, “quanto mais investigamos, mais claro fica que essa diferença não é um erro no telescópio, mas sim uma característica fundamental do Universo”.

Ainda conforme Riess, os novos dados e ideias são essenciais para chegar mais perto de uma solução para esse problema.

Determinar a velocidade de expansão do universo, que é medida pela constante de Hubble, depende de dois métodos principais. O primeiro deles usa a radiação cósmica de fundo, a luz mais antiga do Universo, que foi emitida aproximadamente 380 mil anos depois do Big Bang. De acordo com os dados do lite Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA), ela tem  67 quilômetros por segundo por megaparsec (km/s/Mpc), o que se alinha com outros modelos teóricos do universo primitivo.

O segundo método é a análise das estrelas chamadas variáveis Cefeidas. Elas piscam de uma forma previsível conforme suas camadas externas de gás hélio se contraem e expandem. Então, quando os astrônomos fazem a comparação do brilho intrínseco dessas estrelas eles conseguem construir uma “escada de distância cósmica” que consegue fazer o cálculo da taxa de expansão em várias eras do universo. Conforme esse método, a velocidade é de aproximadamente 73 km/s/Mpc, ou seja, bem superior ao obtido pelo Planck.

James Webb e expansão do universo

Olhar digital

O estudo mais recente fez o James Webb medir as distâncias de variáveis Cefeidas com uma precisão de 2%, que foi uma coisa inédita. Isso comparado com a margem de errod e entre 8 e 9% do Hubble.

A análise feita conseguiu cobrir um terço da amostra original do Hubble e deu um valor de 72,6 km/s/Mpc, que foi bem perto dos cálculos anteriores que se basearam em Cefeidas e supernovas do tipo Ia.

Depois disso, os pesquisadores também fizeram uma verificação dos resultados com outros indicadores de distância cósmica, como por exemplo, estrelas de carbono e gigantes vermelhas. Como resultado, eles conseguiram confirmar a consistência das medidas feitas.

Por mais que ainda seja incerto a explicação para a discrepância, existem hipóteses. De acordo com Marc Kamionkowski, cosmólogo da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, esse problema pode ter relação com os aspectos que são desconhecidos do universo primitivo, como por exemplo, um componente inicial de energia escura que teria acelerado a expansão logo depois que o Big Bang aconteceu.

Além dessa, mais hipóteses fazem uma relação com as propriedades atípicas da matéria escura, partículas exóticas ou mudanças fundamentais na física das partículas.

No caso de Riess e sua equipe, eles estão fazendo a aprimoração das medições. Com isso pode ser que venha mais clareza para esse mistério que pode redefinir a compreensão a respeito do universo.

Fonte: Olhar digital 

Imagens: Olhar digital 

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