p Os astrônomos fizeram uma nova medição de quão rápido o universo está se expandindo, usando um tipo de estrela totalmente diferente dos empreendimentos anteriores. A medição revisada, que vem do telescópio espacial Hubble da NASA, cai no centro de uma questão muito debatida na astrofísica que pode levar a uma nova interpretação das propriedades fundamentais do universo. p Os cientistas sabem há quase um século que o universo está se expandindo, o que significa que a distância entre as galáxias em todo o universo está se tornando cada vez mais vasta a cada segundo. Mas exatamente o quão rápido o espaço está se expandindo, um valor conhecido como constante de Hubble, permaneceu teimosamente esquivo.

p Agora, A professora Wendy Freedman da Universidade de Chicago e seus colegas têm uma nova medida para a taxa de expansão no universo moderno, sugerindo que o espaço entre as galáxias está se expandindo mais rápido do que os cientistas esperariam. O de Freedman é um dos vários estudos recentes que apontam para uma discrepância incômoda entre as medições de expansão modernas e as previsões baseadas no universo como era há mais de 13 bilhões de anos, medida pelo satélite Planck da Agência Espacial Europeia.

p À medida que mais pesquisas apontam para uma discrepância entre previsões e observações, os cientistas estão considerando se precisam de um novo modelo para a física subjacente do universo a fim de explicá-lo.

p "A constante de Hubble é o parâmetro cosmológico que define a escala absoluta, tamanho e idade do universo; é uma das maneiras mais diretas que temos de quantificar como o universo evolui, "disse Freedman." A discrepância que vimos antes não foi embora, mas esta nova evidência sugere que o júri ainda não decidiu se há uma razão imediata e convincente para acreditar que há algo fundamentalmente falho em nosso modelo atual do universo. "

p Em um novo artigo aceito para publicação em The Astrophysical Journal , Freedman e sua equipe anunciaram uma nova medição da constante de Hubble usando uma espécie de estrela conhecida como gigante vermelha. Suas novas observações, feito usando Hubble, indicam que a taxa de expansão para o universo próximo é pouco menos de 70 quilômetros por segundo por megaparsec (km / s / Mpc). Um parsec é equivalente a 3,26 anos-luz de distância.

p Esta medição é ligeiramente menor do que o valor de 74 km / s / Mpc recentemente relatado pela equipe Hubble SH0ES (Supernovas H0 para a Equação de Estado) usando variáveis ​​Cefeidas, que são estrelas que pulsam em intervalos regulares que correspondem ao seu brilho máximo. Esta equipe, liderado por Adam Riess, da Johns Hopkins University e do Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, relataram recentemente que refinaram suas observações com a mais alta precisão até o momento para sua técnica de medição de distâncias Cefeida.

p Como medir a expansão

p Um desafio central na medição da taxa de expansão do universo é que é muito difícil calcular com precisão as distâncias para objetos distantes.

p Em 2001, Freedman liderou uma equipe que usou estrelas distantes para fazer uma medição de referência da constante de Hubble. A equipe do Projeto Chave do Telescópio Espacial Hubble mediu o valor usando variáveis ​​Cepheid como marcadores de distância. Seu programa concluiu que o valor da constante de Hubble para o nosso universo era de 72 km / s / Mpc.

p Mas, mais recentemente, os cientistas adotaram uma abordagem muito diferente:construir um modelo baseado na estrutura ondulante da luz que sobrou do big bang, que é chamado de Fundo Cósmico de Microondas. As medições do Planck permitem aos cientistas prever como o universo primitivo provavelmente teria evoluído para a taxa de expansão que os astrônomos podem medir hoje. Os cientistas calcularam um valor de 67,4 km / s / Mpc, em desacordo significativo com a taxa de 74,0 km / seg / Mpc medida com estrelas Cefeidas.

p Os astrônomos têm procurado por qualquer coisa que possa estar causando a incompatibilidade. "Naturalmente, surgem questões sobre se a discrepância vem de algum aspecto que os astrônomos ainda não entendem sobre as estrelas que estamos medindo, ou se nosso modelo cosmológico do universo ainda está incompleto, "Freedman disse." Ou talvez ambos precisem ser melhorados. "

p A equipe de Freedman procurou verificar seus resultados estabelecendo um caminho novo e totalmente independente para a constante de Hubble usando um tipo totalmente diferente de estrela.

p Certas estrelas terminam suas vidas como um tipo de estrela muito luminosa chamada gigante vermelha, um estágio de evolução que nosso próprio Sol experimentará bilhões de anos a partir de agora. Em um determinado ponto, a estrela passa por um evento catastrófico chamado flash de hélio, em que a temperatura sobe para cerca de 100 milhões de graus e a estrutura da estrela é reorganizada, o que acaba diminuindo drasticamente sua luminosidade. Os astrônomos podem medir o brilho aparente das estrelas gigantes vermelhas neste estágio em diferentes galáxias, e eles podem usar isso como uma forma de saber a distância.

p A constante de Hubble é calculada comparando os valores de distância com a velocidade recessional aparente das galáxias alvo, ou seja, quão rápido as galáxias parecem estar se afastando. Os cálculos da equipe fornecem uma constante de Hubble de 69,8 km / s / Mpc - abrangendo os valores derivados das equipes de Planck e Riess.

p "Nosso pensamento inicial era que se há um problema a ser resolvido entre as Cefeidas e o Fundo Cósmico de Microondas, então o método da gigante vermelha pode ser o desempate, "disse Freedman.

p Mas os resultados não parecem favorecer fortemente uma resposta sobre a outra, dizem os pesquisadores, embora estejam mais alinhados com os resultados do Planck.

p A próxima missão da NASA, o Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), programado para lançamento em meados da década de 2020, permitirá aos astrônomos explorar melhor o valor da constante de Hubble ao longo do tempo cósmico. WFIRST, com sua resolução semelhante ao Hubble e uma visão 100 vezes maior do céu, fornecerá uma grande quantidade de novas supernovas Tipo Ia, Variáveis ​​cefeidas, e estrelas gigantes vermelhas para melhorar fundamentalmente as medições de distância para galáxias próximas e distantes.

p O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de cooperação internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia o telescópio. O Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland, conduz as operações científicas do Hubble. O STScI é operado para a NASA pela Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia em Washington, D.C.