Os astrónomos estão a aproximar-se de uma solução para um dos maiores enigmas da cosmologia: a discrepância na rapidez com que o Universo se está a expandir. Dois estudos recentes sugerem que a taxa de expansão na nossa vizinhança cósmica pode ser mais lenta do que se pensava anteriormente, aliviando potencialmente a chamada “tensão de Hubble”. Esta tensão surge porque diferentes métodos de medição produzem valores contraditórios para a constante de Hubble – a taxa à qual o Universo se expande – e resolvê-la pode significar que a nossa compreensão do cosmos está incompleta.
A constante de Hubble: um parâmetro cósmico
A constante de Hubble, em homenagem a Edwin Hubble, quantifica a expansão do universo. No entanto, as observações do universo próximo usando métodos como as supernovas do Tipo Ia fornecem um valor mais elevado (cerca de 73 km/s/Mpc) do que aqueles derivados do estudo da radiação cósmica de fundo (CMB) – o brilho residual do Big Bang (cerca de 68 km/s/Mpc). Esta incompatibilidade não é apenas um pequeno desacordo; sugere uma lacuna fundamental na nossa compreensão da composição e evolução do universo.
Uma nova abordagem: dinâmica de grupo Galaxy
A investigação mais recente oferece uma terceira forma independente de medir a expansão. Em vez de confiar nas supernovas ou na CMB, os cientistas analisaram o movimento das galáxias dentro de dois grupos próximos: Centaurus A e M81. Esses grupos estão presos em um cabo de guerra entre a gravidade (aproximando as galáxias) e a expansão do espaço (separando-as). Ao estudar esses movimentos, os pesquisadores podem inferir a taxa de expansão local.
Ambos os estudos encontraram uma constante de Hubble de aproximadamente 64 km/s/Mpc – mais próxima do valor derivado da CMB do que medições locais anteriores. Isso sugere que a tensão pode resultar de vieses de medição, e não de falta de física.
Matéria Escura e Haloes: Repensando Estruturas Cósmicas
As descobertas também desafiam suposições sobre a distribuição da matéria escura. As simulações prevêem que grupos de galáxias estão embutidos em halos massivos de matéria escura, exercendo forte influência gravitacional. No entanto, os novos dados implicam que estes halos podem não ser tão dominantes como se pensava anteriormente. Os movimentos observados sugerem que as galáxias centrais brilhantes dentro destes grupos são responsáveis pela maior parte do efeito gravitacional, em vez de um halo de matéria escura circundante.
O que isso significa para o futuro
A equipa de investigação descobriu que as duas maiores galáxias do grupo Centaurus A, Centaurus A e M83, comportam-se como um sistema binário. Já se sabia que o grupo M81 tinha uma estrutura binária (M81 e M82). A orientação destes grupos também desempenha um papel, com o grupo M81 inclinado 34 graus em relação ao seu entorno.
“Este método pode significar que não precisamos adicionar novos ingredientes à nossa receita cósmica. Poderemos resolver a tensão com as ferramentas que já temos.”
Embora promissora, esta técnica foi aplicada a apenas dois grupos de galáxias. Mais investigações são necessárias. Observações futuras de telescópios como o Telescópio Espectroscópico Multi-Objecto de 4 metros (4MOST) irão expandir este estudo para uma região maior do Universo, potencialmente solidificando estas descobertas e refinando a nossa compreensão da constante de Hubble.
Concluindo, estas novas medições oferecem uma solução potencialmente mais simples para a tensão de Hubble – uma solução que não requer necessariamente a invocação de uma nova física exótica. O universo pode estar a expandir-se mais lentamente do que pensávamos e os nossos modelos atuais podem estar mais próximos da conclusão do que se acreditava anteriormente.
