E se a energia escura não existe? Pesquisadores argumentam modelo que exclui energia escura
Astrofísicos da Nova Zelândia publicaram modelo do Universo que não necessita da energia escura para explicar expansão.
Evidências que o Universo estava se expandindo foram encontradas pela primeira vez em 1929 pelo astrônomo Edwin Hubble. Já na década de 90, dados do telescópio Hubble, homenagem ao astrônomo, mostraram que o Universo se expandia de forma acelerada. Com essa nova descoberta, físicos e astrônomos introduziram o conceito de energia escura que seria responsável pela expansão acelerada.
Uma forma de estudar e medir a taxa de expansão do Universo é através de supernovas do tipo Ia e da radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Com essas observações, a energia escura ganhou ainda mais força porque conseguia explicar observações que outros modelos não explicavam. Por causa disso, a energia escura é associada com a constante cosmológica e é amplamente aceita na Cosmologia.
No entanto, físicos e astrônomos continuam propondo modelos alternativos para explicar a expansão de forma que não inclua energia escura. Pesquisadores da Nova Zelândia argumentam ter encontrado evidências de que a aceleração observada poderia ser explicada sem a necessidade de energia escura. Ela seria causada por efeitos dinâmicos associados à geometria do universo em escalas muito grandes.
Por que energia escura?
Quando o telescópio Hubble encontrou evidências de que o Universo estava se expandindo aceleradamente na década de 1990, astrônomos e físicos viram a necessidade de introduzir o conceito de energia escura. Ela teria um efeito oposto da gravidade e atuaria acelerando a expansão do Universo. Desde então, diversas observações e projetos visam calcular a taxa de expansão para comparar com modelos da energia escura.
As observações da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, a distribuição de galáxias e a estrutura em larga escala do universo argumentam a favor do modelo da energia escura. Além disso, essas observações também indicam que 68% do Universo é composto por energia escura. Sua natureza exata é desconhecida mas modelos teóricos frequentemente associam a energia escura à constante cosmológica de Einstein.
Modelo Timescape
Outros modelos, que não consideram a energia escura, também foram propostos para explicar a expansão acelerada do Universo. Um desses modelos é chamado de modelo Timescape que diz que a aceleração observada pode ser resultado de variações na geometria do universo. Essas variações seriam causada por diferenças na distribuição de matéria em escalas cosmológicas.
A ideia diz que as nossas medidas podem mudar dependendo de como a matéria e a energia estão distribuídas no Universo. Galáxias em regiões com densidade alta experimentam o tempo de maneira diferente em relação a regiões menos densas. Isso explicaria a tensão de Hubble e o motivo da taxa de expansão do Universo ter valores diferentes dependendo da técnica.
Observações
Em novo artigo, pesquisadores da Universidade de Canterbury na Nova Zelândia argumentaram ter evidências a favor do modelo Timescape. Eles utilizaram dados da colaboração Pantheon+ onde conseguiram produzir um catálogo com 1535 observações de supernovas. Segundo eles, essas observações concordariam com o modelo Timescape e solucionar a tensão de Hubble.
Um dos grandes problemas em relação à esse modelo é a falta de observações que argumentam a favor dele. Diferente do modelo ΛCDM que possui diferentes observações que concordam com as predições, como supernovas e a radiação cósmica de fundo. Com o novo trabalho, o modelo Timescape pode ganhar mais força na comunidade científica.
Por que supernovas?
As supernovas, especialmente as do tipo Ia, são importantes quando se fala em observações e estudo da expansão do Universo. Isso porque elas são consideradas como faróis cósmicos já que a distância delas pode ser medida com precisão. As supernovas do tipo Ia têm uma luminosidade constante e bem estudada então calcular a distância com base na luminosidade é confiável.
As observações do telescópio Hubble na década de 90 que levou ao conceito de energia escura foram observações de supernovas distantes. Graças à comparação das distâncias foi possível concluir que a expansão é acelerada. Até hoje, esses objetos são observações importantes ao considerar um modelo que descreva a expansão do Universo.
Energia escura ou não?
No entanto, para o modelo Timescape ganhar força, novas observações serão necessárias para comparar com as previsões teóricas do modelo. Os pesquisadores do artigo afirmam que o satélite Euclid da Agência Espacial Europeia, conseguiria testar e distinguir o modelo atual do modelo Timescape. Isso necessitará de cerca de 1000 observações de supernovas em qualidade alta;
Referência da notícia
Lane et al. 2024 Cosmological foundations revisited with Pantheon+ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society