p Novos esforços para descobrir o quão rápido o universo se expandiu desde o Big Bang, uma velocidade conhecida como constante de Hubble, poderia derrubar as teorias atuais da física, de acordo com alguns cientistas. p O professor Grzegorz Pietrzyński do Centro Astronômico Nicolaus Copernicus da Academia Polonesa de Ciências em Varsóvia é um cientista que tenta derivar a constante de Hubble melhorando o cálculo de distâncias quase impossíveis.

p A ideia é que, ao medir a distância que os objetos estão em diferentes pontos no tempo, os cientistas podem descobrir o quão rápido eles estão se afastando de nós, e, portanto, a taxa de expansão do universo. Tentando medir com precisão essas grandes distâncias, Contudo, não é uma tarefa fácil.

p As medições do Prof. Pietrzyński caem na faixa de quiloparsecs, equivalente a aproximadamente 3, 262 anos-luz ou 30 quatrilhões de quilômetros. E esse é apenas o primeiro passo.

p "Meu objetivo é medir distâncias geométricas para galáxias próximas, a fim de calibrar as Cefeidas, "disse o Prof. Pietrzyński, referindo-se ao seu projeto CepBin.

p As cefeidas são um tipo de estrela variável que pulsa em brilho, ou luminosidade, durante um período de tempo consistente. Os cientistas os usam para estimar distâncias da Terra na faixa de 100 megaparsecs (um bilhão de trilhões de quilômetros).

p Isso ainda é apenas uma fração do universo observável, que pode ser cerca de 28, 000 megaparsecs de diâmetro de acordo com o livro Dimensões extras no espaço e no tempo .

p "Por meio das Cefeidas, podemos calibrar (a distância até) supernovas (explosão de estrelas). Por meio das supernovas, podemos chegar a lugares muito distantes do universo e com base nas supernovas podemos calcular a constante de Hubble, " ele disse.

p Pequenos erros

p O problema é que, com tantos links, pequenos erros podem fazer uma grande diferença no cálculo final. Diferentes naves espaciais e técnicas mediram diferentes valores de constantes de Hubble.

p "Usando o método clássico (com cefeidas e supernovas), temos uma constante de Hubble significativamente maior em comparação com a medição da missão Planck, "disse o Prof. Pietrzyński, referindo-se ao observatório espacial que funcionou de 2009 a 2013 e mediu a velocidade da radiação cósmica de fundo.

p Isso é importante porque pode significar que as teorias atuais da física estão erradas.

p "Se isso é verdade, isso significa que teremos que mudar toda a física, " ele disse.

p Para reduzir a incerteza, O Prof. Pietrzyński está trabalhando para refinar a medição da distância até a galáxia próxima conhecida como Grande Nuvem de Magalhães, observando estrelas binárias que eclipsam umas às outras. Os resultados são promissores. Com a ajuda de uma medição de onda conhecida como interferometria, os pesquisadores podem calibrar o diâmetro angular das estrelas, que revelam a distância quando combinados com diâmetros lineares.

p Em última análise, medições mais precisas estabeleceriam o valor correto da constante de Hubble - ou revelariam se ela flutuou ao longo do tempo.

p “Podemos verificar como a expansão do universo evoluiu. Sabemos que pelo menos duas vezes a expansão acelerou, "Disse o prof. Pietrzyński. Ele estava se referindo ao Big Bang, bem como à descoberta ganhadora do Prêmio Nobel de que o universo está atualmente em uma fase de expansão acelerada, que teoricamente é causado por uma força misteriosa chamada energia escura.

p Supernovas

p As cefeidas sozinhas não são suficientes para discernir as vastas distâncias necessárias para servir de parâmetro para o universo. Por isso, cosmologistas usam uma classe de estrelas em explosão chamada supernovas Tipo Ia.

p Uma vez que não há supernovas em nossa galáxia, os pesquisadores usam cefeidas relativamente próximas como primeira etapa para estimar a distância até o pequeno número de supernovas observadas.

p "As cefeidas são algo como 10, 000 vezes mais fraco do que as supernovas, então a ponte de distância que você tem das cefeidas e das supernovas é muito pequena, "disse o Dr. Mickael Rigault, do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica.

p Dr. Rigault está trabalhando para melhorar a precisão das medições de supernovas.

p "O problema é que as supernovas do Tipo Ia nem sempre são exatamente as mesmas. Elas podem ser intrinsecamente diferentes, e não sabemos bem o mecanismo de como eles explodem, " ele disse.

p Um problema, por exemplo, é que sua luz poderia cruzar o espaço e ser absorvida de diferentes maneiras.

p "Precisamos ter certeza de encontrar uma maneira de garantir que a luminosidade das supernovas que estamos usando seja sempre a mesma, " ele disse.

p Para endereçar isto, ele e sua equipe de pesquisadores do projeto USNAC usaram o telescópio espacial Hubble da NASA / ESA para examinar galáxias hospedeiras de supernovas com imagens ultravioletas. Fazendo isso, eles podem medir a quantidade de poeira deixada na linha de visão da supernova e avaliar como essa poeira pode alterar seu brilho aparente.

p Medições mais precisas de supernovas, além de medições de cefeidas mais precisas, também poderia revelar mais sobre a história do universo, incluindo o papel da energia escura.

p Isso ocorre porque a luz que vem de supernovas distantes leva tanto tempo para viajar para a Terra que, quando chega aqui, estamos na verdade testemunhando eventos que ocorreram bilhões de anos atrás.

p "As supernovas, porque eles são tão brilhantes ... podem ir muito mais fundo (e chegar muito mais longe na distância e no tempo) ... cerca de metade da idade do universo, "Dr. Rigault disse.

p Contudo, mesmo quando a poeira é contabilizada, algumas incertezas permanecem. Por exemplo, Dr. Rigault diz, é difícil saber se as propriedades da estrela que explode em uma supernova afetam seu brilho. A composição também pode mudar com o tempo. "Se isso não for levado em consideração, haverá um viés na forma como medimos a energia escura, " ele disse.

p Os cálculos da energia escura podem afetar as estimativas da constante cosmológica, um número proposto por Einstein para medir a quantidade de energia presente no próprio espaço.

p "Sabemos que não é dramaticamente errado, mas chegamos ao momento em que pequenos detalhes importam. Muito esforço para um pequeno número, mas este número muda toda a maneira como vemos o universo, "Dr. Rigault disse.

p Lentes quasar

p Outra maneira de desafiar os cálculos de distâncias de Cefeidas e supernovas é compará-los com métodos alternativos. Isso é o que o professor Frédéric Courbin da École Polytechnique Fédérale de Lausanne na Suíça e o Dr. Dominique Sluse da Universidade de Liège, Bélgica, estão fazendo com seu projeto COSMICLENS.

p Eles estão usando a luz de quasares que foi distorcida gravitacionalmente pelas galáxias situadas entre os quasares e a Terra. Os quasares são galáxias extremamente distantes e ativas, milhares de vezes mais brilhantes que a Via Láctea.

p Os feixes de luz percorrem caminhos diferentes em torno dos objetos, resultando na chegada deles à Terra em momentos diferentes.

p "A diferença de fuso horário, ou atraso de tempo, está diretamente ligado à constante de Hubble, "Prof. Courbin disse.

p Sua equipe usa regularmente telescópios como o European Extremely Large Telescope no Chile ou o Hubble Space Telescope para observar os quasares durante meses. Eles transformam os atrasos de tempo medidos em parâmetros cosmológicos.

p "Nosso método mostra um valor que está de acordo com as estimativas da supernova, "disse o Prof. Courbin, adicionando isso, como as descobertas do Prof. Pietrzyński, discorda do valor encontrado pelo satélite Planck. "O objetivo é colocar tudo em um terreno firme."

p Esta discrepância, ele disse, 'significa que não entendemos totalmente o quebra-cabeça cosmológico ou que os astrofísicos ainda têm fontes desconhecidas de erros nas medições da constante de Hubble. "