Dados recentes reforçaram uma observação intrigante: o universo está se expandindo mais rápido do que os modelos científicos atuais preveem. Essa anomalia está levando cientistas a reavaliar sua compreensão do cosmos, especialmente em relação aos componentes enigmáticos conhecidos como energia escura e matéria escura.
Dois anos de observações do Telescópio Espacial James Webb da NASA confirmaram descobertas anteriores do Telescópio Espacial Hubble, revelando que a taxa de expansão do universo — chamada de constante de Hubble — é cerca de 8% maior do que o esperado com base nas teorias estabelecidas sobre as origens e a evolução do universo. Essa discrepância, conhecida como Tensão de Hubble, desafia os modelos cosmológicos existentes.
Os novos dados do Webb descartam a possibilidade de que os resultados anteriores do Hubble fossem falhos devido a erros nos instrumentos.
“Este é o maior conjunto de dados dos primeiros dois anos do Webb em operação, e ele apoia os resultados surpreendentes do Hubble: o universo está se expandindo mais rápido do que nossas melhores teorias conseguem explicar,” disse o astrofísico Adam Riess, principal autor do estudo.
Riess, laureado com o Prêmio Nobel de Física por seu trabalho sobre a expansão acelerada do universo, acrescentou: “Claramente há algo faltando em nossa compreensão do universo. Matéria escura e energia escura, que constituem 96% do universo, ainda são amplamente misteriosas.”
Repensando o Cosmos
O coautor do estudo, Siyang Li sugeriu que as descobertas podem levar a uma revisão do modelo cosmológico atual. “Embora seja difícil identificar exatamente o que está faltando, os resultados do Webb indicam que nossa compreensão do universo pode precisar de ajustes,” disse Li.
A matéria escura, que compõe cerca de 27% do universo, é inferida por seus efeitos gravitacionais, mas permanece indetectável por instrumentos convencionais. Já a energia escura, responsável por cerca de 69%, é considerada a força motriz por trás da expansão acelerada do universo. Juntas, essas componentes superam em muito a matéria comum, que constitui apenas 5% do cosmos.
Possíveis Explicações
Várias hipóteses foram propostas para explicar a taxa de expansão anômala. Elas variam de propriedades exóticas da matéria e energia escuras a contribuições de radiação escura — como neutrinos — e até mesmo novas teorias sobre a gravidade.
Os pesquisadores usaram três métodos para medir distâncias a galáxias com estrelas Cefeidas documentadas, um tipo de estrela pulsante crucial para o cálculo de distâncias cósmicas. Os resultados do Webb e do Hubble foram consistentes, reforçando a confiança nas medições.
De acordo com o modelo cosmológico padrão, espera-se que a constante de Hubble seja cerca de 67-68 quilômetros por segundo por megaparsec. No entanto, os dados do Webb e do Hubble sugerem um valor mais próximo de 73, com uma faixa entre 70 e 76.
Contexto e Próximos Passos
O universo tem se expandido desde o Big Bang, há aproximadamente 13-14 bilhões de anos. Em 1998, cientistas descobriram que essa expansão estava se acelerando, atribuindo o fenômeno à energia escura. O novo estudo utilizou dados do Webb cobrindo cerca de um terço das galáxias examinadas pelo Hubble, corroborando ainda mais a taxa de expansão inesperada.
Para resolver a Tensão de Hubble, são necessários mais dados. “Precisamos caracterizar melhor o tamanho dessa discrepância,” disse Riess. “Ela está mais próxima de 4-5% ou tão alta quanto 10-12%? Entender sua magnitude e linha do tempo ao longo da história cósmica será crucial para desenvolver novas teorias.”
Esse mistério contínuo destaca o quanto ainda é desconhecido sobre o universo e enfatiza a importância da exploração e observação contínuas.
