Físicos afirmam que o Universo não está se expandindo em ritmo acelerado. E agora?

Em 2011, três astrônomos foram laureados com Prêmio Nobel de Física pela descoberta de que o Universo não estava apenas em expansão, mas também se expandindo em um ritmo acelerado.

Tal descoberta levou à ampla aceitação de que nosso Universo é rodeado por uma força misteriosa chamada matéria escura, o que, aparentemente alterou para sempre o modelo padrão da cosmologia. Porém, agora, em um estudo publicado pela Scientific Reports, físicos afirmaram que esta descoberta poderia ser falsa e que possuem um conjunto de dados para apoiar tal afirmação.

O Nobel em questão foi compartilhado entre os cientistas Saul Perlmutter, da Universidade da Califórnia, EUA; Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins; e Brian Schmidt, da Universidade Nacional da Austrália. Durante a década de 1990 eles fizeram parte das equipes que estavam medindo uma supernova distante, Tipo 1a, que havia surgido após o fim violento de uma anã-branca – feita a partir de uma das formas mais densas de matéria.

Tipicamente, uma anã-branca é ligeiramente maior do que Terra, tendo em torno da mesma quantidade de massa que o Sol. Incrivelmente densa, morta e em colapso do peso de sua própria gravidade, sua luminosidade é de cerca de 5 bilhões de vezes maior que a do Sol.

Cada supernova Tipo 1a explode com aproximadamente o mesmo brilho e a quantidade de luz que emite pode ser uma indicação de sua distância da Terra. Além disso, as pequenas mudanças em sua cor também podem ser usadas para descobrir o quão rápido estão se movendo.

Assim, quando os três cientistas mediram os dados conhecidos de supernovas semelhantes registradas a partir do telescópio espacial Hubble, bem como alguns telescópios terrestres, eles descobriram algo estranho. Quando compararam o brilho das supernovas mais distantes com as mais próximas, viram que as primeiras registravam um brilho cerca 25% mais fraco, o que significa que o Universo estava acelerando. A descoberta, então, foi considerada fundamental e um marco para a Cosmologia, bem como um desafio para as próximas gerações de cientistas.

“Em um Universo que é dominado pela matéria, seria de esperar que a gravidade fizesse-o expandir lentamente. Imagine então o espanto quando os dois grupos de cientistas descobriram que a expansão não estava diminuindo e sim acelerando”, explicou a Academia Real Sueca à época. A descoberta também foi apoiada por dados recolhidos separadamente em agrupamento de galáxias e radiação cósmica de fundo.

Matéria escura

No início do ano, cientistas da NASA e Agência Espacial Europeia, também descobriram que o Universo poderia estar se expandido em torno de 8% mais rápido que antes se pensava. No entanto, apesar de uma revelação sólida, ela também veio acompanhada de uma questão: se a gravidade coletiva de toda a matéria expelida pelo Universo a partir do Big Bang estava diminuindo, como pode hoje estar acelerando?

Segundo o especialista Brendan Cole relatou no momento, “há algo que permeia o Universo e que se espalha fisicamente pelo espaço distante mais rapidamente do que a gravidade pode puxar coisas. O efeito é pequeno, sendo apenas perceptível quando você olha galáxias mais distantes, mas ela está lá e se tornou conhecida como energia escura, porque ninguém sabe como é”. Desde que foi proposta, até então ninguém conseguiu desvendar seus segredos.

Banco de dados de supernovas

No entanto, a equipe internacional de cientistas disse não se preocupar com isso, porque acreditam que a matéria escura sequer existe. Ao invés disso, eles propõem um conjunto muito maior de banco de dados de supernovas Tipo 1a para apoiá-los.

Foram registrados 740 modelos analíticos para cada uma delas, com a equipe sendo capaz de explicar diferenças sutis entre eles. Segundo os pesquisadores, as técnicas estatísticas utilizadas pela equipe original eram demasiado simplistas porque eram baseadas em um modelo de 1930. Logo, a confiabilidade do método não poderia acompanhar os crescentes dados descobertos. Também foi mencionado por eles que a radiação cósmica de fundo não é diretamente afetada pela matéria escura.

“Analisamos o último catálogo de 740 supernovas de tipo 1a […] e descobrimos evidências para uma expansão acelerada, o que os físicos chamam de ‘sigma 3’”, disse o pesquisador, Subir Sarkar, da Universidade de Oxford. “Isso está muito aquém do padrão ‘sigma 5’, necessário para reivindicar uma descoberta de importância fundamental”.

“A estrutura teórica mais sofisticada representa a observação de que o Universo não é exatamente homogêneo, e que o seu teor de matéria não pode se comportar como um gás ideal – dois pressupostos fundamentais da cosmologia padrão – pode muito bem ser capaz de explicar todas as observações sem exigir a presença da energia escura”, disse ele.

Para todos os efeitos, esta é apenas uma alegação apresentada em um estudo considerada extremamente controversa porque questiona a descoberta de ganhadores do Prêmio Nobel. Agora, se os resultados forem replicados, teremos conjuntos de dados maiores para apoiar ou corrigir descobertas anteriores.

“Naturalmente, muito trabalho ainda será necessário para convencer a comunidade física disso, mas este serve para demonstrar que um dos principais pilares do modelo cosmológico padrão é bastante instável”, disse Sarkar. “Felizmente, isso vai motivar melhores análises de dados cosmológicos, bem como investigação de modelos cosmológicos mais precisos”.

[ Science Alert ] [ Foto: Reprodução / NASA ]