Qual é a constante de Hubble e qual a sua relação com o universo?

Para saber a que taxa o universo está se expandindo, o cientista Edwin Hubble calculou uma constante a partir de suas medições de estrelas em 1929. Desse número – essencial na cosmologia – também pode ser extraído a idade e o tamanho do Universo.

Na verdade, a descoberta do Hubble permitiu prever a que velocidade um objeto astronômico se afastaria da Terra, sabendo previamente a sua distância. O valor da constante de Hubble tem sido tema de debate há décadas entre astrofísicos que buscam determiná-la com precisão. Ainda não existe um consenso que nos permita definir a taxa exata com que as estrelas e galáxias se afastam.

Como a constante de Hubble foi descoberta?

Há quase um século, Hubble descobriu que quanto mais distante uma galáxia estava, maior era o seu desvio para o vermelho. Assim ele formulou a lei cosmológica da velocidade e da distância. Segundo esta lei, conhecida como lei de Hubble, quanto maior a distância de uma galáxia, mais rápido ela retrocede, comentam na enciclopédia Britannica.

Na sua descoberta, detectou que existiam galáxias que, de acordo com o seu desvio para o vermelho, pareciam estar se afastando de nós a velocidades superiores à velocidade da luz. Mas isso é possível? A lei da relatividade geral de Einstein seria quebrada desta forma. Na realidade, o que está acontecendo é outra coisa: está sendo criado um espaço entre as galáxias, e isso significa que o Universo está se expandindo.

Além de saber que se expande, sabemos a sua idade

Para entender melhor, vamos imaginar uma onda eletromagnética emitida por uma galáxia muito distante viajando em direção à Terra. Ao passar pelo novo espaço criado, deverá ocupar esse vazio e portanto seu comprimento de onda aumentará, deslocando-a para o vermelho. À medida que a galáxia está mais distante, a onda teria que viajar em mais espaço para se tornar cada vez mais alongada, deslocando-se ainda mais para o vermelho. Isso é conhecido como 'Deslocamento para o Vermelho' ("Redshift").

Mas também se pode saber a idade do Universo através da mesma constante. Com a mesma equação, que estabelece uma relação proporcional entre as distâncias das galáxias e a velocidade com que elas se afastam, ela pode ser calculada. O tempo nesta equação deve ser a idade do universo: dependendo do valor da constante, seria de 14 bilhões de anos, muito próximo da idade calculada mais recentemente de 13,8 bilhões de anos.

A resposta está na energia escura

O espaço – ou vazio – entre as galáxias é impulsionado pela energia escura, algo que Einstein contemplou na sua teoria da relatividade. Trata-se de uma gravidade repulsiva: a energia escura tem o efeito oposto da gravidade, que enfraquece no espaço entre as galáxias, explica o professor Adam Riess, vencedor do Prêmio Nobel de Física, no vídeo abaixo da NASA. A energia escura é responsável pela expansão cada vez mais rápida do Universo.

Para medir a constante de Hubble, os astrônomos utilizam dados do espaço profundo obtidos pelos telescópios espaciais Hubble e James Webb, este último lançado há quase dois anos. Pretende-se calcular esta constante com uma precisão de 1%.