Fim da energia escura? Novo estudo sugere que expansão do Universo não depende da energia escura

Uma das grandes buscas dos astrônomos é a compreensão da componente chamada de energia escura. Essa componente no Universo estaria associada com a expansão acelerada do espaço-tempo. Maior parte do Universo estaria na forma de energia escura enquanto a outra parte seria dividida entre matéria escura e matéria visível.

A ideia da energia escura veio através das observações do telescópio Hubble no final do século XX quando dados mostraram que o Universo se expandia aceleradamente. Dessa forma, a Relatividade Geral de Einstein teria mais um termo acrescentado chamado de constante cosmológica. Essa constante tinha sido proposta anteriormente pelo próprio Albert Einstein mas descartada por ele mesmo.

Novo artigo publicado The Astrophysical Journal diz que a expansão do Universo não seria acelerada e poderia ser descrita de forma linear. Dessa forma, a energia escura não seria necessária para explicar observações. Além disso, o estudo argumenta que a relatividade geral seria aplicada apenas em escalas locais e não em escalas cósmicas.

Expansão do Universo

O astrônomo Edwin Hubble concluiu que o Universo estava em expansão através de observações de galáxias distantes. Algumas décadas depois, observações obtidas pelo telescópio Hubble mostraram que o Universo estaria se expandindo aceleradamente. Essas foram duas das grandes descobertas da Astronomia de todos os tempos.

Para explicar a expansão acelerada, uma modificação nas equações de Einstein foi feita ao adicionar a constante cosmológica. Inicialmente, Einstein havia proposto a constante cosmológica mas logo a descartou quando Edwin Hubble fez suas observações. A constante cosmológica está associada com a quantidade de energia escura e a taxa de expansão do Universo.

Tensão de Hubble

Desde a descoberta da expansão acelerada, astrônomos do mundo inteiro tem se dedicado a calcular a taxa de expansão através de observações. Diversos métodos foram utilizados como observações em microondas ou em infravermelho. No entanto, cada técnica chegava em um valor diferente para a taxa de expansão do Universo. Esse problema ficou conhecido como tensão de Hubble.

Usando distâncias de supernovas do tipo Ia, o valor encontrado chegava a 73 km/s/Mpc. Já técnicas utilizando observações de microondas com o telescópio Planck chegou a um resultado de 67 km/s/Mpc. Apesar dos valores variarem em uma média de 70 km/s/Mpc, eles não convergem para um mesmo valor e isso afeta as predições teóricas dos modelos.

Problema nas medidas

Em 2023, estudo liderado pelo físico Robert Monjo argumentou que o problema estaria nas técnicas utilizadas e na diferença das medidas. O motivo seria que ao levar em conta as propriedades geométricas das equações que descrevem o espaço-tempo, a taxa de expansão calculada não seria uma magnitude física real.

O referencial utilizado para fazer a medida juntamente com a técnica utilizada afetariam a observação. Dessa forma, a aceleração seria uma ilusão criada pelo nosso ponto de vista do Universo e não seria algo real na natureza. Outros trabalhos também seguem essa abordagem ao considerar que o nosso local no Universo afeta as medições.

Sem necessidade da energia escura

Em novo trabalho de Monjo, o físico argumenta que não há a necessidade da inserção de energia escura para explicar a expansão do Universo. Importante lembrar que a energia escura seria a componente responsável pela aceleração. O artigo conclui que a expansão pode ser descrita de forma linear, sem a necessidade da aceleração.

A ideia seria modificar as coordenadas e referencial utilizados ao fazer as observações. Os resultados explicariam a tensão de Hubble e descartariam a necessidade tanto da energia escura e da matéria escura. Já que no caso da matéria escura, as equações de Einstein seriam suficientes para explicar os efeitos gravitacionais.

Fim de um mistério?

Ainda é cedo para dizer que estamos próximos de compreender o Universo como um todo e responder perguntas chaves sobre matéria escura e energia escura. Mais observações serão feitas com telescópios cada vez mais precisos para encontrarmos as respostas para esses problemas.

Referência da notícia:

Monjo 2024 What if the Universe Expands Linearly? A Local General Relativity to Solve the "Zero Active Mass" Problem The Astrophysical Journal