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Crédito: CC0 Public Domain
Usando distâncias conhecidas de 50 galáxias da Terra para refinar cálculos na constante de Hubble, uma equipe de pesquisa liderada por um astrônomo da Universidade de Oregon estima a idade do universo em 12,6 bilhões de anos.
As abordagens até hoje do Big Bang, que deu origem ao universo, se baseiam em modelagem matemática e computacional, usando estimativas de distância das estrelas mais antigas, o comportamento das galáxias e a taxa de expansão do universo. A idéia é calcular quanto tempo levaria todos os objetos para retornar ao início.
Um cálculo importante para o namoro é a constante do Hubble, nomeada após Edwin Hubble, que primeiro calculou a taxa de expansão do universo em 1929. Outra técnica recente usa observações de sobras de radiação do Big Bang. Ele mapeia solavancos e oscilações no espaço-tempo - o fundo cósmico de micro-ondas , ou CMB - e reflete as condições no universo primitivo, conforme definido pela constante de Hubble.
No entanto, os métodos chegam a conclusões diferentes, disse James Schombert, professor de física da UO. Em um artigo publicado em 17 de julho no Astronomical Journal , ele e seus colegas revelam uma nova abordagem que recalibra uma ferramenta de medição de distância conhecida como relação bariônica de Tully-Fisher, independentemente da constante de Hubble.
"O problema da escala de distância, como é conhecido, é incrivelmente difícil, porque as distâncias às galáxias são vastas e as indicações para suas distâncias são fracas e difíceis de calibrar", disse Schombert.
A equipe de Schombert recalculou a abordagem de Tully-Fisher, usando distâncias definidas com precisão em um cálculo linear das 50 galáxias como guias para medir as distâncias de 95 outras galáxias. O universo, observou ele, é governado por uma série de padrões matemáticos expressos em equações. A nova abordagem explica com mais precisão as curvas de massa e rotação das galáxias para transformar essas equações em números como idade e taxa de expansão.
A abordagem de sua equipe determina a constante do Hubble - a taxa de expansão do universo - em 75,1 quilômetros por segundo por megaparsec, mais ou menos 2,3. Um megaparsec, uma unidade comum de medições relacionadas ao espaço, é igual a um milhão de parsecs. Um parsec é de cerca de 3,3 anos-luz.
Todos os valores constantes do Hubble abaixo de 70, escreveu sua equipe, podem ser descartados com 95% de confiança.
Schombert disse que as técnicas de medição tradicionalmente usadas nos últimos 50 anos estabeleceram o valor em 75, mas a CMB calcula uma taxa de 67. A técnica da CMB, embora use suposições diferentes e simulações em computador, ainda deve chegar à mesma estimativa, disse ele. .
"A tensão no campo ocorre pelo fato de não ocorrer", afirmou Schombert. "Essa diferença está bem fora dos erros observacionais e produziu um grande atrito na comunidade cosmológica".
Cálculos obtidos a partir de observações da sonda de anisotropia de microondas Wilkinson da NASA em 2013 colocam a idade do universo em 13,77 bilhões de anos, o que, no momento, representa o modelo padrão da cosmologia do Big Bang. Os diferentes valores constantes do Hubble das várias técnicas geralmente estimam a idade do universo entre 12 bilhões e 14,5 bilhões de anos.
O novo estudo, baseado em parte nas observações feitas com o Telescópio Espacial Spitzer, adiciona um novo elemento de como os cálculos para atingir a constante do Hubble podem ser definidos, introduzindo um método puramente empírico, usando observações diretas, para determinar a distância das galáxias , Schombert disse.
"Nosso valor resultante está no lado alto das diferentes escolas de cosmologia, sinalizando que nosso entendimento da física do universo está incompleto com a esperança de nova física no futuro", disse ele.
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Mais informações: James Schombert et al., Usando a relação bariônica Tully – Fisher para medir H o, The Astronomical Journal (2020). DOI: 10.3847 / 1538-3881 / ab9d88
Informações da revista: Astronomical Journal
Fornecido por University of Oregon
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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