O Telescópio Espacial Hubble pode ser mais conhecido pelo público pelas belas imagens do espaço que captura, mas é mais famoso entre os astrônomos por produzir insights inovadores sobre a expansão do universo. Antes do lançamento do telescópio, os cientistas sabiam que o Universo estava a expandir-se, mas não sabiam a que velocidade essa expansão estava a acontecer. As descobertas do Hubble na década de 1990 determinaram esse número com precisão pela primeira vez.
A taxa de expansão do universo é chamada de constante de Hubble (nomeada, como o telescópio, em homenagem ao astrônomo Edwin Hubble, que encontrou a primeira prova da expansão do universo nas décadas de 1920 e 1930), e é um dos números mais importantes da cosmologia. Esta constante é importante para compreender como o universo evoluiu e para identificar a idade do universo, já que a expansão pode ser rastreada até o big bang. Antes do lançamento do Telescópio Espacial Hubble, os cientistas estimavam a idade do Universo entre 8 e 20 mil milhões de anos. Graças aos dados do Hubble, este número foi refinado para uma idade muito mais precisa de 13,8 mil milhões de anos.
Isso não significa que o trabalho esteja concluído. Na década de 2000, a estimativa da constante de Hubble era bastante precisa, de 72 quilômetros por segundo por megaparsec, mas apresentava um erro de mais ou menos 8. Desde então, este número tem sido cada vez mais refinado, com uma conclusão recente de 74,03 em 2019.
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No entanto, há uma torção nesta explicação. A taxa de expansão medida pelo Hubble e outros telescópios não concorda com a taxa prevista pelos dados dos primeiros estágios do universo. Então os pesquisadores usaram dados do Hubble em um projeto chamado SHOES que usou estrelas variáveis chamadas Cefeidas e Supernovas tipo Ia como marcadores de milhas para medir distâncias, a fim de obter a medição mais precisa da constante de Hubble.
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“É para isso que o Telescópio Espacial Hubble foi construído, usando as melhores técnicas que conhecemos para fazê-lo. Esta é provavelmente a obra-prima do Hubble, porque seriam necessários mais 30 anos de vida do Hubble para duplicar o tamanho da amostra”, disse Adam Riess, principal autor do estudo, num estudo publicado em 2016. declaração. “Você está obtendo a medida mais precisa da taxa de expansão do universo a partir do padrão ouro dos telescópios e marcadores de milhas cósmicas.”
A equipa de Riess analisou 42 explosões de supernovas, que funcionam como marcadores de distância, e conseguiu atingir um valor de 73,04 para a constante de Hubble, com uma incerteza de apenas 1,04. Isso é oito vezes mais preciso do que se esperava que o Hubble fosse capaz de produzir quando foi lançado.
No entanto, mesmo com esta precisão, ainda existe uma discrepância entre este número e o previsto pelos dados do universo mais antigo, que é medido observando-se a radiação cósmica de fundo em microondas. Estes resultados prevêem que a constante de Hubble deverá estar em torno de 67.
Portanto, o mistério permanece e os astrónomos não têm uma explicação para a diferença entre estes números. A discrepância pode apontar para um tipo totalmente novo de física que ainda precisamos aprender.
Por enquanto, porém, o número da constante de Hubble medida pela observação do universo atual é tão preciso quanto é provável que seja.
“A constante de Hubble é um número muito especial”, disse a cosmóloga Licia Verde no comunicado. “Ele pode ser usado para passar a linha na agulha do passado ao presente para um teste de ponta a ponta de nossa compreensão do universo. Isso exigiu uma quantidade fenomenal de trabalho detalhado.”
O pesquisar será publicado no The Astrophysical Journal.
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