Novos dados de James Webb mostram que a crise na cosmologia persiste

Algo muito estranho está acontecendo com a cosmologia. Nas últimas décadas, uma grande questão criou uma crise neste campo: com que rapidez o universo está se expandindo? Sabemos que o Universo tem vindo a expandir-se desde o Big Bang, mas a taxa exacta desta expansão ainda não é conhecida com certeza. O problema é que a taxa de expansão parece ser diferente dependendo dos factores utilizados para a medir, e ninguém sabe ao certo porquê.

Recentemente, uma nova pesquisa utilizando o Telescópio Espacial James Webb deixou claro que este problema não irá desaparecer tão cedo. Webb refinou medições anteriores da taxa de expansão feitas usando dados do Telescópio Espacial Hubble , e a inconsistência flagrante ainda existe.

A taxa de expansão do universo é conhecida como constante de Hubble e há duas maneiras principais de medi-la. A primeira maneira é observar galáxias distantes e descobrir a que distância elas estão observando tipos específicos de estrelas que possuem níveis de brilho previsíveis. Isso informa há quanto tempo a luz está viajando daquela galáxia. Em seguida, os pesquisadores observam o desvio para o vermelho dessa galáxia, que mostra quanta expansão ocorreu durante esse período. Este é o método de medição da constante de Hubble usado por telescópios espaciais como Hubble e Webb.

O outro método é observar a radiação restante do Big Bang, chamada de radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Ao observar esta energia e como ela varia no universo, os pesquisadores podem modelar as condições que devem tê-la criado. Isso permite ver como o universo deve ter se expandido ao longo do tempo.

O problema é que estes dois métodos discordam no valor final da constante de Hubble. E à medida que as técnicas de medição se tornam cada vez mais precisas, a diferença não desaparece.

A pesquisa recente usou Webb para investigar as estrelas específicas usadas para calcular a distância, chamadas variáveis ​​Cefeidas. Os investigadores observaram a galáxia NGC 5584 para ver se as medições que o Hubble fez destas estrelas eram realmente precisas – se não fossem, isso poderia explicar a discrepância nas estimativas da constante de Hubble.

Os pesquisadores fizeram medições anteriores das estrelas pelo Hubble e apontaram Webb para as mesmas estrelas, para ver se havia diferenças importantes nos dados. O Hubble foi projetado para olhar principalmente no comprimento de onda da luz visível, mas as estrelas tinham que ser observadas no infravermelho próximo por causa da poeira no caminho, então o pensamento era que talvez a visão infravermelha do Hubble não fosse nítida o suficiente para ver as estrelas. com precisão.

No entanto, essa explicação não deveria acontecer. Webb, que opera no infravermelho, analisou mais de 300 variáveis ​​Cefeidas, e os pesquisadores descobriram que as medições do Hubble estavam corretas. Eles poderiam até identificar a luz dessas estrelas com ainda mais precisão.

Portanto, até onde sabemos, a discrepância na constante de Hubble ainda existe e ainda causa um problema. Existem todos os tipos de teorias sobre o motivo disso, desde teorias sobre a matéria escura até falhas em nossas teorias da gravidade. Por enquanto, a questão permanece firmemente aberta.

A pesquisa foi aceita para publicação no The Astrophysical Journal.