Nossa galáxia está dentro de uma enorme bolha onde há pouca matéria

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Podemos estar vivendo em uma bolha. Mas isso dificilmente é a coisa mais estranha que você já ouviu sobre o nosso universo. Agora, entre a miríade de teorias e hipóteses, outra surgiu. O novo estudo é uma tentativa de resolver um dos mistérios mais difíceis da física moderna: por que nossas medições da taxa de expansão do universo não fazem sentido?

Segundo os autores do artigo, a explicação mais simples é que nossa galáxia está em uma região de baixa densidade do Universo - o que significa que a maior parte do espaço que podemos ver claramente através de telescópios é parte de uma bolha gigante. E essa anomalia, escrevem os pesquisadores, provavelmente interfere nas medições da constante de Hubble - a constante usada para descrever a expansão do universo.

Como o universo se desenvolveu?

Tente imaginar como seria a bolha na escala do universo. Isso é bastante difícil, pois a maior parte do espaço é espaço, com um punhado de galáxias e estrelas espalhadas no vazio. Mas, assim como as regiões do Universo observável, onde a matéria está densamente agrupada ou, ao contrário, localizada longe uma da outra, estrelas e galáxias se reúnem com densidades diferentes em diferentes partes do cosmos.

A radiação de fundo (ou radiação cósmica de fundo em micro-ondas) - essa radiação térmica que se formou no início do Universo e o preenche uniformemente - permite que os cientistas determinem com precisão quase perfeita a temperatura uniforme do Universo ao nosso redor. Hoje sabemos que essa temperatura é de 2,7 K (Kelvin é uma escala de temperatura, onde 0 graus é o zero absoluto). No entanto, de acordo com o Space.com, em uma inspeção mais próxima, você pode ver pequenas flutuações nesta temperatura. Modelos de como o universo evoluiu ao longo do tempo sugerem que essas pequenas inconsistências acabariam gerando regiões mais ou menos densas do espaço. E esses tipos de regiões de baixa densidade seriam mais do que suficientes para distorcer as medições da constante de Hubble da maneira que está acontecendo agora.

Zero absoluto é um termo que significa a parada completa do movimento das moléculas. Temperatura zero absoluta não pode ser alcançada. Em 1995, Eric Cornell e Carl Wiemann tentaram fazer isso, mas quando os átomos de rubídio foram resfriados, eles não tiveram sucesso. É por isso que a unidade de mudança de temperatura em Kelvin não tem valores negativos.

Como a constante de Hubble é medida?

Hoje, existem duas maneiras principais de medir a constante de Hubble. Um é baseado em medições extremamente precisas do CMB, que parece ser uniforme em todo o nosso universo, uma vez que foi formado logo após o Big Bang. Outra forma é baseada em supernovas e estrelas variáveis pulsantes em galáxias próximas conhecidas como Cefeidas. Lembre-se de que as cefeidas e as supernovas têm propriedades que permitem determinar com precisão a que distância estão da Terra e a que velocidade se afastam de nós. Os astrônomos os usaram para construir uma “escada de distância” para vários pontos de referência no universo observável. A mesma “escada” foi usada por cientistas para derivar a constante de Hubble. Mas, à medida que as medições de Cefeidas e CMB se tornaram mais precisas na última década, ficou claro que os dados não convergem. E a presença de respostas diferentes geralmente significa que há algo que não sabemos.

Então, na verdade, não se trata apenas de entender a taxa atual de expansão do Universo, mas também de entender como o Universo se desenvolveu e se expandiu e o que estava acontecendo com o espaço-tempo todo esse tempo.

Galáxias em uma bolha

Alguns físicos acreditam que existe algum tipo de "nova física" que determina o desequilíbrio - algo no universo que não entendemos e que é a razão para o comportamento inesperado dos objetos espaciais. De acordo com o autor do estudo Lucas Lombrizer, uma nova física seria uma solução muito interessante para a constante de Hubble, mas geralmente implica em um modelo mais complexo que requer evidências claras e deve ser apoiado por medições independentes. Outros cientistas acreditam que o problema está em nossos cálculos.

A solução, proposta em um novo artigo a ser publicado na Physics Letters B em abril de 2020, é assumir que toda a nossa galáxia, assim como vários milhares de galáxias próximas, estão em uma bolha onde há pouca matéria - estrelas, gases e poeira nuvens. Segundo o autor do estudo, uma bolha com diâmetro de 250 milhões de anos-luz, contendo cerca de metade da densidade do resto do universo, poderia reconciliar diferentes números para a taxa de expansão do universo.