• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Astronomia
    As incertezas na medição da expansão cósmica
    p Uma imagem de galáxias distantes vistas pelos instrumentos VIMOS e WFI no ESO Very Large Telescope. Dois métodos diferentes para determinar a taxa cósmica de expansão do universo alcançaram resultados precisos, mas mutuamente inconsistentes. Os astrônomos esperavam que um terceiro método que usa ondas gravitacionais fosse mais preciso, mas uma nova análise mostra que suas incertezas são quase tão grandes quanto nos outros métodos. Crédito:ESO / Mario Nonino, Piero Rosati e a equipe ESO GOODS

    p Noventa anos depois que Edwin Hubble descobriu os movimentos sistemáticos das galáxias e George Lemaitre os explicou como uma expansão cósmica a partir de um ponto usando as equações da relatividade de Einstein, a cosmologia observacional hoje está enfrentando um desafio. Os valores deduzidos das duas metodologias primárias - as propriedades das galáxias e a radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMBR) - discordam entre si em aproximadamente o nível de dez por cento, no entanto, cada um é preciso no nível de alguns poucos por cento. Erros de observação não corrigidos são possíveis, mas as estimativas sugerem que eles são pequenos demais para explicar as diferenças. Como resultado, nenhum valor consistente e preciso da expansão - constante de Hubble - foi encontrado. O problema não é tanto o valor em si - a idade do universo não vai mudar muito de qualquer maneira - ao invés, é que algo inexplicável está claramente acontecendo relacionado ao fato de que os dados CMBR surgem de uma época do tempo cósmico muito diferente dos dados da galáxia. Talvez seja necessária uma nova física. p Um método novo e independente de medir o parâmetro de expansão cósmica usa ondas gravitacionais (GW). A intensidade observada do GW fornece uma medida da distância, uma vez que os modelos podem inferir a força intrínseca. Quando o GW resulta de uma fusão de estrela de nêutrons binária que tem uma contraparte óptica detectada, a velocidade de recessão cósmica da galáxia hospedeira (medida a partir de sua luz) fornece uma calibração para a taxa de expansão. Este novo método é denominado "sirene padrão". Se a precisão do método de sirene padrão for melhor do que a dos outros métodos, seria capaz de resolver a discrepância.

    p O astrônomo do CfA, Hsin-Yu Chen, investigou as incertezas associadas ao método da sirene padrão e descobriu que dois problemas complicam o método da sirene padrão e representam grandes desafios para a resolução da tensão. Ambos estão relacionados à luz emitida e ao ângulo de visão da fonte. O primeiro problema é que a luz não é emitida esfericamente de acordo com as simulações de computador, e assim a intensidade que observamos depende de nosso ângulo de visão; até mesmo a cor depende do ângulo. O ângulo de visão deve ser estimado de alguma forma e incluído na calibração, e isso carrega uma incerteza. A segunda é que o evento de fusão também é visto de um ângulo particular que afeta o resultado; mesmo depois de observar muitas fontes, uma análise estatística da amostra ainda terá um viés incerto. Chen conclui que esses dois efeitos sistemáticos introduzirão uma tendência no valor padrão da sirene da constante de Hubble que resulta em uma incerteza que é tão grande quanto a incerteza em outros métodos.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com