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Universo em expansão: podemos estar em uma vasta bolha
As poucas milhares de gala¡xias mais próximas a nosse movem em uma vasta
Por Université de Genève - 20/03/2020



A Terra, o sistema solar, a Via La¡ctea inteira e as poucas milhares de gala¡xias mais próximas a nosse movem em uma vasta "bolha" com 250 milhões de anos-luz de dia¢metro, onde a densidade média da matéria émetade do tamanho do resto do universo . Essa éa hipa³tese apresentada por um fa­sico tea³rico da Universidade de Genebra (UNIGE) para resolver um enigma que divide a comunidade cienta­fica háuma década: a que velocidade o universo estãose expandindo? Atéagora, pelo menos dois manãtodos de ca¡lculo independentes chegaram a dois valores diferentes em cerca de 10%, com um desvio estatisticamente irreconcilia¡vel. Essa nova abordagem, descrita na revista Physics Letters B , apaga essa divergaªncia sem fazer uso de nenhuma "nova física".

O universo estãoem expansão desde que o Big Bang ocorreu 13,8 bilhaµes de anos atrás - uma proposição feita primeiro pelo ca¢none e fa­sico belga Georges Lemaa®tre (1894-1966) e demonstrada pela primeira vez por Edwin Hubble (1889-1953). O astra´nomo americano descobriu em 1929 que toda gala¡xia estãose afastando de nose que as gala¡xias mais distantes estãose movendo mais rapidamente. Isso sugere que houve um tempo no passado em que todas as gala¡xias estavam localizadas no mesmo local, um tempo que são pode corresponder ao Big Bang. Esta pesquisa deu origem a  lei de Hubble-Lemaa®tre, incluindo a constante de Hubble (H0), que denota a taxa de expansão do universo. As melhores estimativas de H0 atualmente estãoem torno de 70 (km / s) / Mpc (o que significa que o universo estãose expandindo 70 quila´metros por segundo mais rapidamente a cada 3,26 milhões de anos-luz).

Supernovas espora¡dicas

O primeiro ébaseado no fundo ca³smico de microondas: éa radiação de microondas que chega a nosde todos os lugares, emitida no momento em que o universo ficou frio o suficiente para que a luz finalmente pudesse circular livremente (cerca de 370.000 anos após o Big Bang). Usando os dados precisos fornecidos pela missão espacial de Planck, e considerando o universo homogaªneo e isotra³pico, obtanãm-se um valor de 67,4 para H0, usando a teoria da relatividade geral de Einstein para percorrer o cena¡rio. O segundo manãtodo de ca¡lculo ébaseado nas supernovas que aparecem esporadicamente em gala¡xias distantes. Esses eventos muito brilhantes fornecem ao observador distâncias altamente precisas, uma abordagem que tornou possí­vel determinar um valor para H0 de 74.

Lucas Lombriser, professor do Departamento de Fa­sica Tea³rica da Faculdade de Ciências da UNIGE, explica: "Esses dois valores continuaram se tornando mais precisos por muitos anos, permanecendo diferentes entre si. Nãofoi preciso muito para provocar uma controvanãrsia cienta­fica e atépara despertar a empolgante esperana§a de que talvez estivanãssemos lidando com uma 'nova física' ". Para diminuir a distância, o professor Lombriser adotou a ideia de que o universo não étão homogaªneo quanto o reivindicado, uma hipa³tese que pode parecer a³bvia em escalas relativamente modestas. Nãohádaºvida de que a matéria estãodistribua­da de maneira diferente dentro de uma gala¡xia e fora dela. a‰ mais difa­cil, no entanto, imaginar flutuações na densidade média da matéria calculada em volumes milhares de vezes maiores que uma gala¡xia.

A "bolha do Hubble"

"Se estivanãssemos em uma espanãcie de 'bolha' gigantesca", continua o professor Lombriser, onde a densidade da matéria era significativamente menor que a densidade conhecida para todo o universo, isso teria consequaªncias nas distâncias das supernovas e, finalmente, na determinação de H0 . "

Tudo o que seria necessa¡rio seria que essa "bolha do Hubble" fosse grande o suficiente para incluir a gala¡xia que serve como referaªncia para medir distâncias. Ao estabelecer um dia¢metro de 250 milhões de anos-luz para essa bolha, o fa­sico calculou que, se a densidade da matéria interior fosse 50% menor do que para o resto do universo, um novo valor seria obtido para a constante de Hubble, que então concordaria com o obtido usando o fundo ca³smico de microondas. "A probabilidade de haver uma flutuação nessa escala éde 1 em 20 a 1 em 5, diz o professor Lombriser, o que significa que não éfantasia de um tea³rico. Existem muitas regiaµes como a nossa no vasto universo".

 

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