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    Nova análise de supernova reformula o debate sobre a energia escura

    A diferença nas magnitudes das supernovas nas cosmologias ΛCDM e Timescape e as magnitudes que as supernovas parecem ter em um universo vazio (linha tracejada horizontal). Ambos os modelos mostram uma aceleração aparente recente após uma desaceleração anterior. No modelo do Timescape, este não é um efeito real, Contudo, e a curva é mais plana do que o caso ΛCDM. Crédito:Lawrence Dam, Asta Heinesen e David Wiltshire

    A expansão acelerada do Universo pode não ser real, mas pode ser apenas um efeito aparente, de acordo com uma nova pesquisa publicada na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society . O novo estudo - por um grupo da Universidade de Canterbury em Christchurch, Nova Zelândia — descobre que o ajuste das supernovas Tipo Ia a um modelo de universo sem energia escura é ligeiramente melhor do que o ajuste ao modelo de energia escura padrão.

    A energia escura é geralmente considerada como formando cerca de 70% do conteúdo material atual do Universo. Contudo, essa quantidade misteriosa é essencialmente um marcador para física desconhecida.

    Os modelos atuais do Universo requerem este termo de energia escura para explicar a aceleração observada na taxa de expansão do Universo. Os cientistas baseiam esta conclusão em medições das distâncias para explosões de supernovas em galáxias distantes, que parecem estar mais longe do que deveriam estar se a expansão do Universo não estivesse se acelerando.

    Contudo, o quão estatisticamente significativa é essa assinatura da aceleração cósmica tem sido calorosamente debatido no ano passado. O debate anterior opôs a cosmologia Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) padrão contra um universo vazio cuja expansão não acelera nem desacelera. Ambos os modelos, entretanto, assumem uma lei de expansão cósmica simplificada de 100 anos - a equação de Friedmann.

    A equação de Friedmann assume uma expansão idêntica à de uma sopa sem características, sem nenhuma estrutura complicadora. Contudo, o atual Universo contém, na verdade, uma complexa teia cósmica de aglomerados de galáxias em camadas e filamentos que circundam e entrelaçam vastos vazios vazios.

    Esta é uma imagem simulada por computador que descreve um cenário possível de como as fontes de luz são distribuídas na teia cósmica. Crédito:Andrew Pontzen e Fabio Governato / Wikimedia Commons (CC BY 2.0)

    Prof David Wiltshire, que liderou o estudo da Universidade de Canterbury em Christchurch, disse, "O debate anterior perdeu um ponto essencial; se a energia escura não existe, então uma alternativa provável é que a lei de expansão média não siga a equação de Friedmann."

    Em vez de comparar o modelo cosmológico ΛCDM padrão com um universo vazio, o novo estudo compara o ajuste de dados de supernova em ΛCDM a um modelo diferente, chamada de 'cosmologia timescape'. Isso não tem energia escura. Em vez de, relógios carregados por observadores em galáxias diferem do relógio que melhor descreve a expansão média, uma vez que a granulometria da estrutura no Universo se torna significativa. Se alguém infere ou não uma expansão acelerada, depende crucialmente do relógio usado.

    A cosmologia timescape foi encontrada para fornecer um ajuste ligeiramente melhor para o maior catálogo de dados de supernova do que a cosmologia ΛCDM. Infelizmente, a evidência estatística ainda não é forte o suficiente para governar definitivamente a favor de um modelo ou outro, mas as missões futuras, como o satélite Euclid da Agência Espacial Europeia, terão o poder de distinguir entre a cosmologia padrão e outros modelos, e ajudar os cientistas a decidir se a energia escura é real ou não.

    Decidir que não requer apenas mais dados, mas também compreender melhor as propriedades das supernovas que atualmente limitam a precisão com que podem ser usadas para medir distâncias. Nessa pontuação, o novo estudo mostra efeitos inesperados significativos que são perdidos se apenas uma lei de expansão for aplicada. Consequentemente, mesmo como um modelo de brinquedo, a cosmologia do timescape fornece uma ferramenta poderosa para testar nosso conhecimento atual, e lança uma nova luz sobre nossas questões cósmicas mais profundas.


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