As leis da cosmologia podem precisar ser reescritas

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Algo está na cosmologia que pode nos forçar a reescrever alguns livros didáticos. Tudo está centrado na medição da expansão do Universo, que é, obviamente, uma parte essencial da nossa compreensão do cosmos.

A expansão do Universo é regulada por duas coisas: Energia Negra e Matéria Negra. Eles são como o yin e o yang do cosmos. Um impulsiona a expansão, enquanto um freia a expansão. A Energia Negra empurra o universo para se expandir continuamente, enquanto a Matéria Negra fornece a gravidade que retarda essa expansão. E até agora, a Energia Sombria parecia ser uma força constante, nunca vacilante.

Como isso é conhecido? Bem, o Cosmic Microwave Background (CMB) é uma maneira de medir a expansão. O CMB é como um eco desde os primeiros dias do Universo. É a evidência deixada para trás desde o momento 380.000 anos após o Big Bang, quando a taxa de expansão do Universo se estabilizou. O CMB é a fonte da maior parte do que sabemos sobre Dark Energy e Dark Matter. (Você pode ouvir o CMB você mesmo ligando um rádio doméstico e sintonizando a estática. Uma pequena porcentagem dessa estática é da CMB. É como ouvir o eco do Big Bang.)

O CMB foi medido e estudado minuciosamente, principalmente pelo Observatório Planck da ESA e pelo Sonda de Anisotropia por Microondas Wilkinson (WMAP). O Planck, em particular, nos deu um instantâneo do Universo primitivo, que permitiu aos cosmólogos prever a expansão do Universo. Mas nosso entendimento da expansão do Universo não vem apenas do estudo do CMB, mas também da constante Hubble.

O Hubble Constant recebeu o nome de Edwin Hubble, um astrônomo americano que observou que a velocidade de expansão das galáxias pode ser confirmada pelo desvio para o vermelho. O Hubble também observou estrelas variáveis ​​da Cefeida, um tipo de vela padrão que nos fornece medições confiáveis ​​das distâncias entre galáxias. Combinando as duas observações, a velocidade e a distância, produziu uma medida para a expansão do Universo.

Então, nós temos duas maneiras de medir a expansão do Universo, e elas geralmente concordam entre si. Houve discrepâncias entre os dois pontos percentuais, mas isso ocorreu no campo dos erros de medição.

Mas agora algo mudou.

Em um novo artigo, o Dr. Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins, e sua equipe, relataram uma medida mais rigorosa da expansão do Universo. Riess e sua equipe usaram o Telescópio Espacial Hubble para observar 18 velas padrão em suas galáxias hospedeiras e reduziram algumas das incertezas inerentes aos estudos anteriores sobre velas padrão.

O resultado dessa medição mais precisa é que a constante do Hubble foi refinada. E isso, por sua vez, aumentou a diferença entre as duas maneiras pelas quais a expansão do Universo é medida. A diferença entre o que a constante Hubble nos diz é a taxa de expansão, e o que o CMB, medido pela sonda Planck, nos diz que é a taxa de expansão, agora é de 8%. E 8% é uma discrepância muito grande para ser explicada como erro de medição.

A consequência disso é que podemos precisar revisar nosso modelo padrão de cosmologia para explicar isso, de alguma forma. E, no momento, só podemos adivinhar o que precisa ser mudado. Existem pelo menos alguns candidatos, no entanto.

Pode estar centrado em torno da matéria escura e como ela se comporta. É possível que a matéria escura seja afetada por uma força no universo que não atue em mais nada. Como pouco se sabe sobre Dark Matter, e o nome em si é pouco mais que um espaço reservado para algo sobre o qual quase ignoramos completamente, pode ser isso.

Ou, poderia ser algo a ver com a energia escura. Seu nome também é realmente apenas um espaço reservado para algo sobre o qual quase nada sabemos. Talvez a Energia Negra não seja constante, como pensamos, mas mude ao longo do tempo para se tornar mais forte agora do que no passado. Isso pode explicar a discrepância.

Uma terceira possibilidade é que as velas padrão não são os indicadores confiáveis ​​de distância que pensávamos que eram. Refinamos nossas medições de velas padrão antes, talvez o façamos novamente.

Onde tudo isso leva está aberto à especulação neste momento. A taxa de expansão do universo mudou antes; cerca de 7,5 bilhões de anos atrás, acelerou. Talvez esteja mudando novamente, agora em nosso tempo. Como a Energia Negra ocupa o chamado espaço vazio, talvez mais seja criada à medida que a expansão continua. Talvez estejamos chegando a outro ponto de equilíbrio ou balanceamento.

A única coisa certa é que é um mistério. Um que somos levados a entender.

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