James Webb confirma expansão acelerada do Universo
James Webb confirma dados do telescópio Hubble: a expansão do Universo ESTÁ acelerando, ou seja, ainda não sabemos tudo sobre o Cosmos
Ronaldo Gogoni 1 ano e meio atrás
No ensaio Mundos Possíveis (1927), J.B.S. Haldane escreveu que "o Universo não é só mais esquisito do que imaginamos, mas mais esquisito do que podemos imaginar". Tal definição cai como uma luva na mais recente descoberta do Telescópio Espacial James Webb (JWST), que confirmou dados de observação do Hubble que alguns cientistas acreditavam ser um erro: o Universo não só continua expandindo, como está acelerando.
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Os novos dados mostram que a velocidade da expansão universal é variável: ele expandiu rapidamente logo após o Big Bang, desacelerou pelos próximos bilhões de anos, principalmente devido à gravidade, mas voltou a pisar no acelerador. Em resumo, ainda temos MUITO o que aprender sobre o Cosmos.
Telescópio Espacial James Webb confirmou: a expansão do Universo está acelerando... e ninguém sabe por quê (Crédito: Ronaldo Gogoni/Meio Bit)
James Webb limpa a barra do Hubble
Conforme explicamos 10 anos atrás, do Big Bang até hoje o Universo continuou se expandindo, a uma taxa mais ou menos fixa de 67,3 km/s por megaparsec, segundo dados do Telescópio Espacial Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA). Pense em uma explosão (na falta de analogia melhor) que se expande em todas as direções e em diversas dimensões, em uma velocidade absurdamente alta.
Esqueça o limite da velocidade da luz, é o próprio tecido do continuum espaço-tempo que está expandindo. O método de medição do Planck usa a radiação cósmica de fundo, a fonte de luz mais primitiva do Universo, que surgiu 387 mil anos depois do Big Bang, ou "imediatamente após" na escala cósmica, afinal, a explosão ocorreu há 13,8 bilhões de anos. Esses números batem com cálculos teóricos mais antigos.
Os problemas começaram quando o Hubble foi lançado. O telescópio espacial se tornou, e ainda é, nossa principal e janela para o Cosmos, que nos permitiu observar eventos longínquos, mas também a confirmar os dados teóricos pela primeira vez. No entanto, ele usou um método de medição da expansão universal diferente.
O Hubble se baseou na observação das chamadas Variáveis Cefeidas, estrelas supergigantes, que variam de tamanho e temperatura superficial de forma periódica, ou seja, elas "piscam" em períodos específicos, fáceis de prever. Comparando o brilho de estrelas em várias galáxias, é possível criar uma "escada" de distâncias, para medir a aceleração da expansão em pontos diferentes do Universo.
Aí vem o problema: os dados do Hubble não batiam com as teorias antigas, ao ter observado uma taxa de 72,8 km/s/Mpc, uma discrepância que ficou conhecida como Tensão de Hubble. Os dados do Planck, que vieram depois, sugeriram que o telescópio balzaquiano tivesse fornecido dados com erros, talvez pela idade supostamente avançada, logo, restava usar o James Webb, o mais novo observatório espacial do pedaço, para tirar a prova dos nove.
Hubble visto do Ônibus Espacial Discovery, durante a segunda missão de manutenção ao telescópio espacial, em 1997 (Crédito: Divulgação/NASA)
Pois para a surpresa de todo mundo, o JWST chegou a uma taxa de 72,6 km/s/Mpc, apenas 0,2 km/s/Mpc em relação aos dados do Hubble, o que está sendo considerado uma variação dentro da faixa aceitável; na prática, os resultados são idênticos.
Em suma, apesar de vir passando por poucas e boas, o telescópio "ancião" ainda enxerga muito bem, obrigado.
O modelo inflacionário do Universo, proposto por Alan Guth, aperfeiçoado por Andrei Linde, e confirmado na pesquisa de 2014, que também confirmou a existência das ondas gravitacionais, sugere que o Universo se expandiu em uma velocidade alucinante nos primeiros momentos, mas depois desacelerou, no que a Gravidade poderia ser um dos fatores.
Só que, voltando ao lance do Universo esquisito, a expansão começou a acelerar de novo, sem que os cientistas saibam explicar como, nem por quê, isso ocorre. O modelo gravitacional atual sugere a existência da matéria escura (que não podemos ver), pois o Universo não conseguiria se sustentar, e expandir, só com a matéria visível.
Quando adicionamos a aceleração da expansão universal, o que NÃO deveria acontecer, entra um terceiro elemento proposto, pelos físicos teóricos, a Energia Escura, que responderia por 68,8% de tudo o que existe; 26,8% seria matéria escura, e 4,9%, toda a matéria visível. Sim, tudo o que conseguimos ver, o que é coisa para burro, não seria nem 5% de tudo o que existe.
Agora, a parte divertida:
O James Webb confirmar que o Hubble está certo, não significa que o Planck esteja errado. TODOS os dados observados estão corretos, o que leva a uma conclusão simples: nosso entendimento sobre como o Cosmos funciona é, finja surpresa, incompleto. O modelo sugere que o Universo é como uma massa de pão, que vai esticar em formas e extensões diferentes, conforme você a abre.
A distribuição e distanciamento dos corpos celestes não obedece uma taxa uniforme, ao contrário do que os cientistas pensavam.
"Funil" da expansão universal mostra o vaivém (Crédito: Goddard Space Flight Center/NASA)
Segundo prof. Dr. Marc Kamionkowski, cosmólogo da Universidade Johns Hopkins (ele não fez parte da observação), a aceleração na expansão poderia ser explicada por elementos ainda desconhecidos, como energia escura primordial, responsável por dar o impulso inicial que resultou no modelo inflacionário, propriedades desconhecidas da energia e matéria escuras, partículas exóticas, mudança na massa de elétrons, campos magnéticos primordiais... "Teóricos têm a liberdade para serem criativos" em especulações, diz ele.
Nós como espécie evoluímos muito nos últimos séculos, saímos de um povo que queimava cientistas que defendessem uma visão diferente do Universo, para observarmos eventos ocorridos 0,00000000000000000000000000000000001 segundo após o Big Bang. Claro que nada nunca é fácil, ainda mais em um país que, independente do governo, faz questão de odiar Ciência, mas sempre há quem reme contra a maré.
Ao mesmo tempo, percebermos que ainda não sabemos tudo, pode ser frustrante, mas ao mesmo é estimulante, nos incentiva a continuar querendo saber mais.
Referências bibliográficas
RIESS, A. G., SCOLNIC, D., ANAND, G. S. et al. JWST Validates HST Distance Measurements: Selection of Supernova Subsample Explains Differences in JWST Estimates of Local H0. The Astrophysical Journal, 977:120, 18 páginas, 10 de dezembro de 2024.
Fonte: Johns Hopkins University
