Cosmologistas Bochum chefiados pelo Professor Hendrik Hildebrandt ganharam novos insights sobre a densidade e estrutura da matéria no universo. Vários anos atrás, Hildebrandt já havia participado de um consórcio de pesquisa que havia apontado discrepâncias nos dados entre diferentes grupos. Os valores determinados para densidade e estrutura da matéria diferem dependendo do método de medição. Uma nova análise, que incluía dados infravermelhos adicionais, fez as diferenças se destacarem ainda mais. Eles podem indicar que esta é a falha do Modelo Padrão de Cosmologia.

Esfregar, a revista científica de Ruhr-Universität Bochum, publicou um relatório sobre a pesquisa de Hendrik Hildebrandt. A última análise do consórcio de pesquisa, chamada Pesquisa Quilo-Grau, foi publicado no jornal Astronomia e Astrofísica em janeiro de 2020.

Dois métodos para determinar a estrutura da matéria

As equipes de pesquisa podem calcular a densidade e estrutura da matéria com base na radiação cósmica de fundo, uma radiação que foi emitida logo após o Big Bang e ainda pode ser medida hoje. Este é o método usado pelo Planck Research Consortium.

A equipe do Kilo-Degree Survey, bem como vários outros grupos, determinou a densidade e estrutura da matéria usando o efeito de lente gravitacional:como objetos de grande massa desviam a luz das galáxias, essas galáxias aparecem de forma distorcida em um local diferente do que realmente são quando vistas da Terra. Com base nessas distorções, cosmologistas podem deduzir a massa dos objetos que se defletem e, portanto, a massa total do universo. Para fazer isso, Contudo, eles precisam saber as distâncias entre a fonte de luz, o objeto de deflexão e o observador, entre outras coisas. Os pesquisadores determinam essas distâncias com a ajuda do redshift, o que significa que a luz de galáxias distantes chega à Terra deslocada para a faixa vermelha.

Nova calibração usando dados infravermelhos

Para determinar distâncias, cosmologistas, portanto, tiram imagens de galáxias em diferentes comprimentos de onda, por exemplo, um no azul, um na faixa verde e um na faixa vermelha; eles então determinam o brilho das galáxias nas imagens individuais. Hendrik Hildebrandt e sua equipe também incluem várias imagens da faixa de infravermelho para determinar a distância com mais precisão.

Análises anteriores já haviam mostrado que os dados de fundo de microondas do Consórcio Planck desviam sistematicamente dos dados do efeito de lente gravitacional. Dependendo do conjunto de dados, o desvio foi mais ou menos pronunciado; foi mais pronunciado na Pesquisa Quilo-Grau. "Nosso conjunto de dados é o único baseado no efeito de lente gravitacional e calibrado com dados infravermelhos adicionais, "diz Hendrik Hildebrandt, Professor Heisenberg e chefe do grupo de pesquisa RUB Observational Cosmology in Bochum. "Este pode ser o motivo do maior desvio dos dados do Planck."

Para verificar essa discrepância, o grupo avaliou o conjunto de dados de outro consórcio de pesquisa, a Pesquisa de Energia Escura, usando uma calibração semelhante. Como resultado, esses valores também se desviaram ainda mais fortemente dos valores de Planck.

Debate em círculos de especialistas

Os cientistas estão atualmente debatendo se a discrepância entre os conjuntos de dados é na verdade uma indicação de que o Modelo Padrão de Cosmologia está errado ou não. A equipe da Kilo-Degree Survey já está trabalhando em uma nova análise de um conjunto de dados mais abrangente que pode fornecer mais informações. Espera-se que forneça dados ainda mais precisos sobre a densidade e estrutura da matéria na primavera de 2020.