Em um post recente, escrevi sobre um estudo que argumentava que a energia escura não é necessária para explicar os desvios para o vermelho das supernovas distantes. Mencionei também que não devemos descartar a energia escura ainda, porque existem várias medidas independentes de expansão cósmica que não requerem supernovas. Com certeza, um novo estudo mediu a expansão cósmica sem tudo isso com as supernovas. O estudo confirma a energia escura, mas também levanta algumas questões.
Em vez de medir o brilho das supernovas, este novo estudo analisa um efeito conhecido como lente gravitacional. Como a gravidade é uma curvatura do espaço e do tempo, um feixe de luz é desviado quando passa perto de uma grande massa. Esse efeito foi observado pela primeira vez por Arthur Eddington em 1919 e foi uma das primeiras confirmações da relatividade geral.
Às vezes, esse efeito acontece em uma escala cósmica. Se uma supernova distante está muito atrás de uma galáxia, a luz do quasar é dobrada em torno da galáxia em primeiro plano, criando várias imagens do quasar. É essa lente gravitacional de quasares distantes que foi o foco deste novo estudo.
Então, como isso mede a expansão cósmica? Cada imagem lente de um quasar perto de uma galáxia é produzida pela luz que percorreu um caminho diferente ao redor da galáxia. Alguns caminhos são mais longos e outros mais curtos. Portanto, a luz do quasar leva um tempo diferente para chegar até nós. Os quasares não produzem apenas um fluxo constante de luz, mas piscam levemente com o tempo. Ao medir o tremulação de cada imagem de quasar com lente, a equipe mediu a diferença de tempo de cada caminho e, portanto, a distância de cada caminho.
Sabendo a distância de cada caminho da imagem, a equipe poderia calcular o tamanho da galáxia. Isso é diferente do seu tamanho aparente. Como o universo está se expandindo, a imagem da galáxia se estende para nós, de modo que a galáxia parece maior do que realmente é. Ao comparar o tamanho aparente da galáxia com seu tamanho real, calculado pelo quasar com lentes, você sabe quanto o cosmos se expandiu. A equipe fez isso com muitos quasares com lentes e foi capaz de calcular a taxa de expansão cósmica.
A expansão cósmica é tipicamente expressa pela constante de Hubble. Esta última pesquisa obteve um valor de 74 (km / s) / Mpc para a constante Hubble, que é um pouco mais alta que as medições de supernovas. Dada a faixa de incerteza, as medidas de supernova e lente concordam.
Mas essas medidas não concordam com outras medidas, como as do fundo cósmico de microondas, que fornecem um valor em torno de 67 (km / s) / Mpc. Este é um problema enorme. Agora, temos várias medidas da constante do Hubble usando métodos completamente independentes, e elas não concordam. Estamos indo além do chamado Tensão de Hubble em total contradição.
Portanto, ajustar os resultados das supernovas não se livra da energia escura. Ainda parece que a energia escura é muito real. Mas agora está claro que há algo que não entendemos sobre isso. É um mistério que mais dados podem resolver eventualmente, mas no momento mais dados estão nos dando mais perguntas do que respostas.
Referência: Wong, Kenneth C. et ai. "H0LiCOW XIII. Uma medida de 2,4% de H0 de quasares com lentes: tensão 5.3sigma entre sondas do início e do fim do Universo. "
