ARLA/CLUSTER: Existem discrepâncias reais na Expansão Acelerada do Universo que podem apontar para uma nova física para lá do nosso conhecimento atual.

[João Costa > CT1FBF]

LENTES CÓSMICAS SUPORTAM DESCOBERTA DE EXPANSÃO DO UNIVERSO MAIS
RÁPIDA DO QUE O PREVISTO

Usando galáxias como lentes gravitacionais gigantes, um grupo
internacional de astrónomos, com o auxílio do Telescópio Espacial
Hubble da NASA/ESA, fez uma medição independente de quão rápido o
Universo se está a expandir. A recém-medida velocidade de expansão,
para o Universo local, é consistente com achados anteriores. Estes
estão, no entanto, em discordância intrigante com medições do Universo
primitivo. Isto sugere um problema fundamental no cerne da nossa
compreensão do cosmos.

A constante de Hubble - a velocidade a que o Universo se está a
expandir - é um dos parâmetros fundamentais que descrevem o nosso
Universo. um grupo de astrónomos da colaboração H0LiCOW, liderado por
Sherry Suyu (associada ao Instituto Max Planck de Astrofísica na
Alemanha, ao ASIAA em Taiwan e à Universidade Técnica de Munique),
usou o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e outros telescópios
espaciais e terrestres para observar cinco galáxias a fim de chegar a
uma medição independente da constante de Hubble.

A nova medição é completamente independente - mas está em excelente
concordância - de outras medições da constante de Hubble no Universo
local que usaram variáveis Cefeidas e supernovas como pontos de
referência.

No entanto, o valor medido por Suyu e sua equipa, bem como aqueles
medidos usando Cefeidas e supernovas, são diferentes da medição obtida
pelo satélite Planck da ESA. Mas há uma distinção importante - o
Planck mediu a constante de Hubble para o Universo jovem, observando o
fundo de micro-ondas cósmico.

Embora esse valor para a constante de Hubble, determinado pelo Planck,
encaixe com a nossa compreensão atual do cosmos, os valores obtidos
pelos diferentes grupos de astrónomos para o Universo local estão em
desacordo com o nosso modelo teórico aceite do Universo. "A velocidade
de expansão do Universo começa agora a ser medida de maneiras
diferentes e com tanta precisão que as discrepâncias reais podem
apontar para uma nova física para lá do nosso conhecimento atual do
Universo," elabora Suyu.

Os alvos do estudo foram galáxias massivas posicionadas entre a Terra
e quasares muito distantes - núcleo de galáxias incrivelmente
luminosas. A luz dos quasares mais distantes é dobrada pelas grandes
massas das galáxias como resultado de lentes gravitacionais fortes.
Isto cria várias imagens do quasar de fundo, algumas manchadas em
arcos estendidos.

Dado que as galáxias não criam distorções perfeitamente esféricas no
tecido do espaço e que as galáxias "lente" e os quasares não estão
perfeitamente alinhados, a luz das diferentes imagens do quasar de
fundo segue caminhos com comprimentos ligeiramente diferentes. Uma vez
que o brilho dos quasares muda ao longo do tempo, os astrónomos podem
ver as diferentes imagens cintilarem em momentos diferentes, os
atrasos entre elas dependendo das distâncias que a luz tem que
percorrer. Estes atrasos estão diretamente relacionados com o valor da
constante de Hubble. "O nosso método é a maneira mais simples e direta
de medir a constante de Hubble, pois só usa geometria e a Relatividade
Geral, sem outras suposições," explica o vice-líder Frédéric Courbin
da EFPL, Suíça.

Usando as medições precisas dos atrasos de tempo entre as várias
imagens, bem como modelos de computador, a equipa conseguiu determinar
a constante de Hubble com uma precisão incrivelmente alta: 3,8%.

A equipa H0LiCOW determinou o valor, para a constante de Hubble, de
71,9±2.7 quilómetros por segundo por megaparsec. Em 2016, cientistas
usaram o Hubble para determinar um valor de 73,24±1,74 km/s/Mpc. Em
2015, o satélite Planck da ESA mediu a constante com a mais alta
precisão até agora e obteve um valor de 66,93±0,62 km/s/Mpc. "A
medição precisa da constante de Hubble é um dos 'prémios' mais
cobiçados da investigação astrofísica atual," destaca o membro da
equipa Vivien Bonvin, da EPFL, Suíça.

E Suyu acrescenta: "A constante de Hubble é crucial para a astronomia
moderna, pois pode ajudar a confirmar ou a refutar se a nossa imagem
do Universo - composta por energia escura, matéria escura e matéria
normal - está realmente correta ou se nos falta algo fundamental."

Links em http://www.ccvalg.pt/astronomia/newsletter/n_1345/n_1345.htm

Fonte: Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve.