Representação artísticas dos telescópios espaciais Hubble e James Webb juntos no espaço. Crédito: Vadim Sadovski - Shutterstock
Sabe-se que o Universo está em expansão, no entanto, a taxa com que isso está acontecendo é mais acelerada do que as expectativas astronômicas, desafiando as compreensões iniciais e a evolução cósmica atual – um problema denominado “Tensão de Hubble”.
Utilizando o Telescópio Espacial Hubble, da NASA, junto a outros telescópios, cientistas identificaram consistentemente uma taxa de expansão que não se alinha com as previsões baseadas na missão Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA).
Aí, surge a pergunta: estamos diante de uma nova física ou apenas enfrentamos desafios na precisão das medições com os métodos utilizados?
Ao longo de 30 anos, o Hubble tem monitorado a expansão do Universo, e agora, em parceria com o Telescópio Espacial James Webb (JWST), também da NASA, está reunindo medições definitivas. A intenção é dissipar qualquer incerteza sobre a precisão das observações, fortalecendo a hipótese de que algo diferente de erros de medição está influenciando a taxa de expansão.
“Com os erros de medição descartados, o que resta é a possibilidade real e emocionante de termos entendido mal o Universo”, disse Adam Riess, físico da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, nos EUA. Ele tem um Prêmio Nobel por codescobrir o fato de que a expansão do Universo está acelerando devido ao misterioso fenômeno agora conhecido como “energia escura“.
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Em 2023, o JWST confirmou, em uma verificação cruzada, a precisão das medições do Hubble sobre a expansão do Universo. No entanto, alguns cientistas sugerem que possíveis erros invisíveis nas medições podem emergir à medida que exploramos mais profundamente o cosmos. Especula-se que o agrupamento estelar possa afetar as medições de brilho de estrelas mais distantes de maneira sistemática.
A equipe SH0ES (sigla em inglês para “Supernova H0 para a Equação de Estado de Energia Escura”), liderada por Riess, realizou observações adicionais com o Webb de marcadores cósmicos cruciais, as estrelas variáveis Cefeidas, correlacionando-as com os dados do Hubble.
“Agora abrangemos toda a gama do que o Hubble observou e podemos descartar um erro de medição como a causa da tensão do Hubble com confiança muito alta”, disse Riess.
As observações iniciais de 2023 do Webb foram bem-sucedidas em validar a precisão do Hubble ao estabelecer os primeiros degraus da “escada de distância cósmica”, uma série de técnicas utilizadas pelos astrônomos para medir distâncias relativas no Universo. A preocupação surge ao explorar o segundo degrau dessa escada, onde as medições de Cefeidas podem tornar-se menos precisas com a distância.
O desafio observacional reside nas imagens passadas do Hubble, onde essas estrelas parecem sobrepostas, demandando uma análise cuidadosa. Operando em infravermelho, o Webb supera essa interferência, isolando naturalmente as Cefeidas das estrelas vizinhas.
“Combinar Webb e Hubble nos dá o melhor dos dois mundos. Descobrimos que as medições do Hubble permanecem confiáveis à medida que subimos mais longe ao longo da escada de distância cósmica”, disse Riess.
As novas observações do Webb incluem galáxias hospedeiras de supernovas, contendo cerca de mil Cefeidas, estendendo-se até a galáxia mais distante bem medida, a NGC 5468, a 130 milhões de anos-luz. A confirmação conjunta Hubble/Webb abre caminho para futuros observatórios, como o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, da NASA, e o observatório Euclid, da ESA, para aprofundarem o estudo da energia escura.
Atualmente, é como que essa “escada de distância” estabelecida por Hubble e Webb tenha se ancorado em extremidades opostas de um rio cósmico, enquanto o brilho inicial do Big Bang, medido pela missão Planck, permanece fixo. O desafio é compreender como a expansão do Universo evoluiu ao longo dos bilhões de anos entre esses pontos iniciais.
Essas descobertas, publicadas no The Astrophysical Journal Letters em fevereiro, destacam a importância contínua do Hubble, operando há mais de três décadas, e do JWST, líder absoluto em observações astronômicas. Ambos contribuem significativamente para a compreensão fundamental do Universo, ajudando a desvendar os mistérios cósmicos.
Esta post foi modificado pela última vez em 13 de março de 2024 21:08