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Cientistas criam técnica para calcular expansão do universo com maior precisão

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Uma equipe de astrofísicos da Universidade Clemson está usando tecnologias de ponta para calcular a Constante de Hubble com uma nova abordagem. Em um artigo publicado na sexta-feira (8) no The Astrophysical Journal, os cientistas procuram colocar um ponto final em um problema que está tirando o sono da comunidade.

Astrônomos do mundo inteiro têm buscado resolver o problema da Constante de Hubble, que determina a velocidade de expansão do universo. Diferentes métodos para calcular esse número chegam a resultados discrepantes, mesmo que na teoria sejam abordagens corretas. Isso levou a uma crise, pois, dependendo da resposta final, os astrônomos podem descobrir que estão há décadas medindo distâncias entre objetos no universo de maneira incorreta.

Clemson Marco Ajello, Abhishek Desai, Lea Marcotulli e Dieter Hartmann, da Carolina do Sul, colaboraram com outros seis cientistas de outras partes do mundo para criar a nova abordagem. “Cosmologia é entender a evolução do nosso universo – como evoluiu no passado, o que está fazendo agora e o que acontecerá no futuro”, disse Ajello, professor do departamento de física e astronomia da Faculdade de Ciências.


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Ele explica que o conhecimento dos cientistas sobre cosmologia “se baseia em vários parâmetros – incluindo a Constante Hubble” e, por isso, é fundamental que ela seja medida da maneira mais precisa possível. “Neste artigo, nossa equipe analisou dados obtidos de telescópios em órbita e terrestres para criar uma dos mais novas medições da velocidade com que o universo está se expandindo”, completa.

A Lei de Hubble e as técnicas de medição

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A equipe utilizou telescópios do Imaging Atmospheric Cherenkov para nova abordagem de medições (Foto: Daniel López / IAC)

Tudo começou em 1929, quando o astrônomo Edwin Hubble percebeu que as galáxias distantes estariam se distanciando da Terra mais rápido do que galáxias mais próximas. Sua pesquisa levou à descoberta de que as galáxias estavam se afastando umas das outras a uma velocidade proporcional à sua distância, não porque elas estavam se movendo, mas porque cada vez mais espaço estava sendo criado entre elas. Em outras palavras, o universo está se expandindo, e esse fato é conhecido como Lei de Hubble.

Então, ele criou uma unidade que descreve a rapidez com que o universo está se expandindo. Só que, em 1990, astrônomos descobriram que a aceleração dessa expansão está aumentando, e foi necessário atualizar a velocidade calculada por Hubble. Infelizmente, as diferentes abordagens utilizadas até então chegaram a resultados diferentes, o que resultou em um impasse.

No novo estudo, a equipe comparou os dados mais recentes de atenuação de raios gama do Fermi Gamma-ray Space Telescope e do Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes para elaborar uma nova estimativa a partir de modelos extragaláticos de luz de fundo. Essa estratégia levou a uma medição de aproximadamente 67,5 km/s para 1 megaparsec.

Para fins de comparação, uma das técnicas anteriores usa dados do telescópio espacial Planck e estima a taxa de 67,4 km/s para 1 Mpc. Já cálculos usando as estrelas pulsantes Cefeidas como referência sugerem que o valor é de 73.4 km/s para 1 Mpc. Ou seja: o resultado da nova abordagem está bem mais próximo dos cálculos usando o telescópio Planck.

Alberto Dominguez, da Complutense University em Madrid, é um dos colaboradores do estudo e disse que a técnica da equipe de usar raios gama para estudar cosmologia “permite usar uma estratégia independente – uma nova metodologia independente das existentes – para medir propriedades cruciais do universo”.

Para Dieter Hartmann, professor de física e astronomia, “nosso entendimento dessas constantes fundamentais definiu o universo como o conhecemos agora”. Ele conta que muito dinheiro está sendo investido na cosmologia para estudos que incluem a Constante de Hubble, porque é necessário que haja o máximo de precisão possível nos cálculos. “Quando nosso entendimento das leis se torna mais preciso, nossa definição do universo também se torna mais precisa, o que leva a novas idéias e descobertas”, conclui.

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Fonte: Canaltech


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