Desde que o astra´nomo Edwin Hubble demonstrou que quanto mais distantes duas gala¡xias estão, mais rápido elas se afastam uma da outra, os pesquisadores mediram a taxa de expansão do universo (a constante de Hubble) e a história dessa expansão. Recentemente, um novo quebra-cabea§a surgiu, pois parece haver uma discrepa¢ncia entre as medições dessa expansão usando radiação no universo primitivo e usando objetos pra³ximos. Pesquisadores do Cosmic Dawn Center, do Niels Bohr Institute, da Universidade de Copenhagen, agora contribua­ram para esse debate concentrando-se em medições de velocidade. O resultado foi publicado no Astrophysical Journal .

Os pesquisadores do Cosmic Dawn Center descobriram que as medições de velocidade usadas para determinar a taxa de expansão do universo podem não ser confia¡veis. Conforme declarado na publicação, isso não resolve as discrepa¢ncias, mas sugere uma inconsistaªncia adicional na composição do universo.

Atualmente, os astrônomos medem a expansão do universo usando duas técnicas muito diferentes. Um ébaseado na medição da relação entre distância e velocidade de gala¡xias próximas, enquanto o outro decorre do estudo da radiação de fundo do Universo muito antigo . Surpreendentemente, essas duas abordagens atualmente encontram taxas de expansão diferentes. Se essa discrepa¢ncia for real, uma nova e bastante drama¡tica reinterpretação do desenvolvimento do universo seráa consequaªncia. No entanto, também épossí­vel que a diferença na constante de Hubble possa ser de medições incorretas. a‰ difa­cil medir distâncias no universo, por isso muitos estudos tem se concentrado em melhorar e recalibrar as medidas de distância. Mas, apesar disso, nos últimos 4 anos o desacordo não foi resolvido.

Em um artigo cienta­fico recente, os pesquisadores do Cosmic Dawn Center agora tentam esclarecer um problema relacionado: a medição da velocidade. Dependendo da velocidade com que um objeto remoto se afasta de nós, sua luz muda para cores mais vermelhas. Com este chamado redshift épossí­vel medir a velocidade de um espectro de uma gala¡xia remota. Ao contra¡rio das medições de distância, atéagora presumia-se que as velocidades eram relativamente fa¡ceis de medir.

No entanto, quando os pesquisadores examinaram recentemente as medidas de distância e velocidade de mais de 1000 supernovas (estrelas em explosão) coletadas durante os últimos 25 anos, eles encontraram uma discrepa¢ncia surpreendente em seus resultados. Albert Sneppen, estudante de mestrado no Niels Bohr Institute explica: "Sempre acreditamos que medir as velocidades era bastante simples e preciso, mas na verdade estamos lidando com dois tipos de redshifts."

O primeiro tipo, medindo a velocidade com que a gala¡xia hospedeira se afasta de nós, éconsiderado o mais confia¡vel. O outro tipo de desvio para o vermelho mede, em vez disso, a velocidade da matéria ejetada da estrela em explosão dentro da gala¡xia. Ou, mais precisamente, a matéria da supernova movendo-se em nossa direção com uma pequena porcentagem da velocidade da luz (ilustração 1). Depois de compensar esse movimento extra, o desvio para o vermelho - e a velocidade - da gala¡xia hospedeira podem ser determinados. Mas essa compensação requer um modelo preciso para a explosão. Os pesquisadores foram capazes de determinar que os resultados dessas duas técnicas diferentes resultam em duas histórias de expansão diferentes para o universo e, portanto, também em duas composições diferentes.

Então, isso significa que as medições do universo primitivo e as medições mais recentes são, em última análise, uma questãode medições imprecisas de velocidade? Provavelmente não, diz Bidisha Sen, um dos autores do artigo. "Mesmo se usarmos apenas os redshifts mais confia¡veis, as medições da supernova não são continuam a discordar da constante de Hubble medida no universo inicial, mas também sugerem uma discrepa¢ncia mais geral em relação a  composição do universo", diz ela.

O professor associado do Niels Bohr Institute Charles Steinhardt estãointrigado com esses novos resultados. “Se estamos realmente lidando com duas divergaªncias, isso significa que nosso modelo atual seria“ quebrado de uma forma interessante ”, diz ele.“ Para resolver dois problemas, um sobre a composição do universo e outro sobre a taxa de expansão do universo, são necessa¡rias explicações físicas bastante diferentes do que se quisanãssemos apenas explicar uma única discrepa¢ncia na taxa de expansão. "

Com o Telescópio a“tico Na³rdico em Gran Canaria, os pesquisadores agora estãoadquirindo novos redshifts das gala¡xias hospedeiras . Quando eles compararem esses resultados com os redshifts baseados em supernovas, eles sera£o capazes de ver se as duas técnicas permanecem diferentes. "Aprendemos que essas medições sensa­veis requerem medições precisas de velocidade e podem ser obtidas com novas observações", explica Steinhardt.