Os resultados sugerem que a energia escura, a força misteriosa que separa o universo, pode estar a enfraquecer, desafiando as teorias cosmológicas prevalecentes.
Com informações de Live Science.
Já se passaram mais de duas décadas desde a descoberta da energia escura.
Os cientistas tiveram, portanto, mais de 20 anos para descodificar os segredos desta substância invisível que parece estar a desmembrar o Universo. No entanto, eles ainda não sabem quase nada sobre isso. A energia escura, na verdade, pode nem ser uma substância. Poderia ser uma força ou mesmo uma propriedade intrínseca do próprio espaço.
Por exemplo, o modelo padrão da cosmologia – a nossa principal teoria da evolução cósmica – sugere que a energia escura é inabalável em todo o universo e ao longo do tempo, o que a torna uma propriedade fundamental do espaço. Se fosse constante, a misteriosa energia escura que constitui 70% do universo afastaria todas as estrelas e galáxias. No entanto, o maior estudo da história cósmica do Universo poderá indicar que a energia escura, também conhecida como uma hipotética força “antigravidade”, pode evoluir com o tempo em vez de permanecer constante, sugerindo um futuro menos solitário para os residentes do Universo.
Se este resultado inicial se mantiver em observações futuras, os cosmólogos poderão ter de, pelo menos, explorar as incertezas sistemáticas no modelo Lambda CDM (LCDM) predominante, um modelo matemático do universo no qual lambda representa a energia escura. Eles também podem precisar começar a examinar dezenas de outros modelos do nosso universo para encontrar o que melhor se ajusta. Ainda assim, a evidência é provisória – não atinge o que é conhecido como “limiar de 5 sigma”, que determina se um sinal pode ser celebrado como uma descoberta oficial. Assim, as interpretações continuamente emergentes sobre a evolução da energia escura poderão mudar com mais dados programados para serem divulgados nos próximos anos.
“Se isto for verdade, isto apenas vira a cosmologia de cabeça para baixo”, disse Dillon Brout, da Universidade de Boston, que mede a aceleração do Universo com supernovas. Tal descoberta seria uma “mudança de paradigma no nosso pensamento sobre qual é a nossa melhor compreensão do nosso universo”.
Luzes da rua do universo
Situado no topo do telescópio Nicholas U. Mayall de 4 metros no Observatório Nacional Kitt Peak, no Arizona, o Instrumento Espectroscópico de Energia Escura, ou DESI, identifica posições de um milhão de galáxias a cada mês. Através destas observações, os cosmólogos podem medir a taxa de expansão do Universo à medida que aumentou nos últimos 11 mil milhões de anos. Estas galáxias distantes, que podem ser comparadas aos “postes de luz do universo”, estão assim ajudando os cosmólogos a estudar o enigma da energia escura que permeia o universo.
E, em 4 de abril, a colaboração DESI compartilhou o maior mapa 3D do universo já feito. Inclui também medições de alta precisão da taxa de expansão do Universo ao longo dos últimos 11 mil milhões de anos. Só no seu primeiro ano de operações, o DESI provou ser duas vezes mais poderoso na medição da história de expansão do universo primitivo do que o seu antecessor, o Sloan Digital Sky Survey, que levou mais de uma década para construir um mapa 3D semelhante.
Esta “é a próxima geração de dados pela qual esperávamos há muito tempo, por isso é muito bom vê-la chegar”, disse Brout, que não está envolvido na colaboração do DESI.
Além de inúmeras galáxias agrupadas como fios entrelaçados, o novo mapa 3D do DESI destaca um padrão tênue no universo primitivo conhecido como Oscilações Acústicas Bariônicas, ou BAO. Essas sutis rugas 3D voaram através da matéria que existiu durante os primeiros 380 mil anos de história do nosso universo, congelando com o tempo e se transformando em relíquias de um cosmos infantil. Ao mapear os tamanhos desses BAOs congelados, os investigadores conseguiram estimar as distâncias às galáxias e inferir a rapidez com que o Universo se estava a expandir em vários pontos no tempo.
Dado que a luz das galáxias típicas é demasiado ténue para ser vista, uma vez que essas galáxias estão muito distantes de nós e a luz que emitem é de intensidade relativamente baixa, a colaboração DESI também estudou mais de 400.000 objetos intensamente brilhantes chamados quasares. À medida que a luz destes objetos desliza através do espaço interestelar, é absorvida por nuvens de gás e poeira, ajudando os cosmólogos a mapear bolsas de matéria densa de uma forma semelhante ao mapeamento de galáxias.
“Isso nos permite olhar mais longe para quando o universo era muito jovem”, disse Andreu Font-Ribera, cientista do Instituto de Física de Altas Energias da Espanha e membro da colaboração DESI, em um comunicado. “É uma medição muito difícil de fazer e é muito legal ver seu sucesso.”
‘Se isso for real, estamos em território desconhecido’
A conclusão preliminar de que a energia escura pode estar a evoluir com o tempo provêm de uma análise inicial de dados do DESI combinada com outros dados cosmológicos. Os pesquisadores descobriram que um modelo variável de energia escura concordava melhor com os dados em comparação com o modelo padrão. Para ser claro, nenhum conjunto de dados por si só revela de forma convincente a natureza evolutiva da energia escura no tempo, mas o sinal torna-se ligeiramente mais forte quando todos os conjuntos de dados são combinados.
“Não é uma preferência forte o suficiente para que eu diga que o Lambda CDM está errado”, disse Kyle Dawson, co-porta-voz do DESI na Universidade de Utah, ao Space.com. “Na verdade, nunca encontramos desvios desse modelo antes com qualquer significado real.”
A partir das análises iniciais, no entanto, parece que a energia escura está a transitar de um forte motor de aceleração do nosso Universo para diminuir até certo ponto, disse Dawson.
“Se isto for real, estamos em território desconhecido”, disse Brout. A colaboração DESI utilizou o segundo modelo mais simples do nosso universo depois do Lambda CDM, o que não é digno de nota, exceto pela sua capacidade de ajudar os cosmólogos a verificar desvios do modelo padrão. Se as observações futuras em andamento realmente descobrirem que a energia escura está evoluindo com o tempo, dezenas de outros modelos também se tornariam viáveis, e os cosmólogos teriam que começar a testar todos eles individualmente, disse Brout.
“Se não for Lambda CDM, quem sabe?”
Postado originalmente em Space.com .
