O universo está se expandindo mais rápido do que se pensava

Novo cálculo da constante de Hubble: 73,23 (km / s) / Mpc

Quando o astrofísico Edwin Hubble, há quase cem anos, determinou que o Universo está se expandindo uniformemente em todas as direções, essa descoberta foi uma verdadeira surpresa. Então, em meados da década de 1990, surgiu outra coisa inesperada: o Universo está se expandindo cada vez mais rápido, ou seja, com aceleração. A razão para isso foi considerada as propriedades repulsivas de uma substância chamada "energia escura".

Agora, usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA, os astrofísicos da NASA determinaram que o universo está se expandindo mais rápido do que o esperado . Como interpretar essa descoberta ainda não está claro, mas a constante do Hubble precisará ser revisada.

"Esta descoberta inesperada pode ser uma pista importante para o fato de que ela representa 95% da massa do universo, que não emite luz, incluindo a energia escura, matéria escura e radiação escuro ( radiação escura )», - disse o principal autor do estudo e Nobel Laureado Adam Riess, do Instituto de Pesquisa Espacial do Telescópio Espacial e da Universidade Johns Hopkins.

A chamada "radiação escura" da qual o Prêmio Nobel fala é provavelmente uma das formas hipotéticas de energia escura.

Os cientistas oferecem várias explicações para o que está acontecendo. Talvez a energia escura empurre as galáxias mais do que o esperado. Ou o espaço inicial pode conter um novo tipo de partículas elementares chamado radiação escura, ou seja, na fórmula de expansão do Universo após o Big Bang, você deve adicionar mais energia da radiação escura.

A terceira opção é que a matéria escura, a forma invisível da matéria, que compõe a maior parte da massa do nosso universo, possui algumas características estranhas e inesperadas. No final, a teoria da gravidade de Einstein pode estar incompleta.

Adam Riess e colegas desenvolveram uma nova técnica para estimar a taxa de expansão do Universo em 2005. A tecnologia inovadora permite determinar melhor a distância para galáxias distantes.



O método consiste em três etapas, mostradas no diagrama. Envolve a busca de galáxias com supernovas do tipo Ia e estrelas da Cefeida. As cifes pulsam em dependência exata de sua luminosidade instintiva, que pode ser comparada com sua luminosidade aparente para uma estimativa precisa da distância. As supernovas do tipo Ia, por sua vez, são formadas como resultado de explosões de anãs brancas e são brilhantes o suficiente para serem observadas a uma distância relativamente grande.

Por dez anos, os cientistas mediram cerca de 2.400 cefeidas em 19 galáxias, estimaram seu brilho aparente, mediram com precisão o brilho verdadeiro e calcularam a distância de cerca de 300 supernovas tipo Ia em galáxias distantes.

Até a presente data, a estimativa mais confiável da constante Hubble foi 67,80 ± 0,77 (km / s) / Mpc, ou seja, na era moderna, duas galáxias separadas por uma distância de 1 megaparsec voam em média a uma velocidade de ~ 68 km / s.

De acordo com novas medições, a constante de Hubble é 73,2 (km / s) / Mpc, ou seja, duas galáxias separadas por uma distância de 1 megaparsec voam em média a uma velocidade de ~ 73 km / s.

O método proposto é mais preciso que os métodos anteriores: a taxa de expansão é determinada com um erro de 2,4%. Mas mesmo com esse erro, a nova constante do Hubble é significativamente maior que a antiga.

Os resultados de um estudo de dez anos serão publicados na próxima edição do The Astrophysical Journal .

Calcular o valor real da constante do Hubble não é uma tarefa fácil. Por exemplo, a análise do brilho posterior do Big Bang pela sonda de anisotropia de microondas de Wilkinson (WMAP) e as observações da missão de satélite Planck da Agência Espacial Européia deram resultados opostos: de acordo com a trajetória prevista, a taxa de expansão do Universo agora deve ser 5% e 9% menor que a obtida Valor constante do Hubble.

Mais pesquisas ajudarão a esclarecer e medir a velocidade de remoção de galáxias com mais precisão em diferentes períodos de tempo.

"Sabemos tão pouco sobre as partes mais sombrias do universo que é muito importante medir o quanto elas atraíram e repeliram ao longo da história cósmica", disse Lucas Macri, um dos autores do trabalho científico.

Antes do lançamento do telescópio Hubble, as estimativas da taxa de expansão do universo diferiam em duas ordens de magnitude. As medições no final dos anos 90 ajudaram a reduzir o erro em 10%. Agora, os cientistas do grupo Supernova H0 para a Equação de Estado (SH0ES) estão trabalhando em novos métodos de cálculo que reduzirão o erro para 1%.

Source: https://habr.com/ru/post/pt394691/