Mistério do balão que infla incorretamente revela paradoxos na medição do tamanho do Universo

Pesquisadores aprimoram medição da expansão do Universo, revelando novos mistérios.

O entendimento sobre a expansão do Universo tem avançado, mas a velocidade dessa expansão continua a ser um enigma. Recentemente, uma nova técnica de medição foi desenvolvida, oferecendo resultados mais precisos, mas que, em vez de esclarecer, complicam ainda mais o mistério.

Uma equipe internacional de cientistas sobrepôs diferentes técnicas para calcular a taxa de expansão do Universo, obtendo um valor de 73,5 ± 0,81 quilômetros por segundo por megaparsec. Este resultado é consistente com medições anteriores realizadas em regiões do Universo mais próximas.

No entanto, essa nova medição diverge significativamente dos valores obtidos a partir de dados do Universo primordial, indicando que existem aspectos da física em escalas cosmológicas distantes que ainda não compreendemos. Assim, o mistério da expansão do Universo se torna ainda mais intrincado.

Quando falamos sobre a expansão do Universo, estamos nos referindo ao afastamento das galáxias umas das outras. Esse fenômeno não se deve ao movimento das galáxias em si, mas sim à expansão do espaço entre elas. Uma analogia comum é a de um balão que, ao ser inflado, faz com que os pontos desenhados em sua superfície se afastem, mesmo que não se movam em relação a suas posições originais.

A taxa de expansão do Universo é tradicionalmente calculada de duas maneiras: através da medição das distâncias entre estrelas e galáxias no Universo próximo, ou pela análise da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, que é a luz remanescente do Big Bang.

Essa radiação representa a luz mais antiga que conseguimos observar, formada durante a explosão que deu origem ao Universo. Portanto, as medições do Universo primordial são obtidas a partir de dados que refletem condições muito diferentes das do Universo atual.

Os valores obtidos por essas duas abordagens deveriam, teoricamente, ser equivalentes. Contudo, a velocidade de expansão medida no Universo próximo é de 73 quilômetros por segundo por megaparsec, enquanto a do Universo mais distante é de 67 quilômetros por segundo por megaparsec.

Essa discrepância é conhecida como a tensão de Hubble e sugere que o Universo pode estar se expandindo a uma velocidade crescente, o que explicaria a diferença nas medições.

Uma das possíveis explicações para essa tensão é a possibilidade de haver um erro nas medições do Universo próximo. Existem diversos métodos para calcular distâncias cósmicas, e uma equipe de cientistas optou por combinar várias técnicas para obter uma medição mais precisa.

Esse novo método analisa simultaneamente dados de telescópios terrestres e espaciais, focando no brilho de variáveis Cefeidas, gigantes vermelhas, supernovas e galáxias de brilho conhecido.

Esses tipos de estrelas possuem características de brilho que permitem mapear o Universo e calcular distâncias. Com essa abordagem, o valor obtido foi de 73,5 ± 0,81 quilômetros por segundo por megaparsec.

Quando um dos métodos de superposição foi removido, a alteração na velocidade de expansão foi mínima, indicando que a medição estava correta. Portanto, se a tensão de Hubble não é resultado de um erro, o que a causa?

Após esses novos resultados, a tensão de Hubble continua a ser um enigma. Algumas teorias sugerem que as diferentes velocidades de expansão podem ser atribuídas à influência da matéria escura, cuja natureza ainda é amplamente desconhecida.

Outra hipótese considera que a Terra pode estar situada em uma região com características únicas, como uma área com relativamente pouca matéria, semelhante a uma bolha de ar em um bolo.

Como explicou um dos cientistas que apoiam essa teoria, a densidade da matéria ao redor dessa “bolha” poderia estar atraindo as galáxias em direção às bordas, fazendo com que se afastem de nós mais rapidamente do que o esperado.

Agora, é crucial resolver esse mistério. O que se sabe é que não existem erros nos cálculos, e a tensão de Hubble é uma realidade que demanda mais investigação.