San Francisco Frontiers - Velocidade de expansão do Universo pode estar desacelerando

Os primeiros sinais desta descoberta foram identificados pelo Instrumento de Espectroscopia da Energia Escura (DESI, na sigla em inglês), instalado em um telescópio do observatório americano Kitt Peak.

O instrumento é equipado com 5.000 fibras ópticas robóticas finas, cada uma delas observa uma galáxia durante 20 minutos, o que permite calcular posteriormente, com um espectrógrafo, a sua distância e, portanto, a idade do Universo quando emitiu sua luz.

"Medimos a posição das galáxias no espaço e também no tempo, já que quanto mais distantes estão, mais retrocedemos no tempo, em direção a um Universo cada vez mais jovem", explica Arnaud de Mattia, do Comissariado de Energia Atômica (CEA) francês, que co-lidera o grupo de interpretação de dados cosmológicos.

Após um ano, o DESI, um projeto colaborativo de 70 instituições internacionais liderado pelo Laboratório Berkeley, nos Estados Unidos, já havia mapeado seis milhões de fontes de luz, galáxias e quasares, que representam os últimos 11 bilhões de anos da história do Universo.

Nesta quinta-feira (4), uma conferência na Suíça e uma nos EUA anunciaram estes primeiros resultados, antes de uma série de artigos científicos no Journal of Cosmology and Astroarticle Physics.

O objetivo principal do DESI é ajudar a compreender a natureza da energia escura, um elemento teórico supostamente responsável pela aceleração da expansão do Universo.

Esta energia escura seria a força que aumenta a distância entre os aglomerados de galáxias, como se o espaço que os separa não parasse de se expandir.

- Energia escura -

No modelo cosmológico padrão, o Universo observável é composto por 5% de matéria bariônica — ou comum —, 25% de matéria escura hipotética fria e 70% de energia escura.

Há mais de um século, os cientistas sabem que o Universo começou a se expandir após o Big Bang, há 13,8 bilhões de anos. Mas recentemente, astrônomos descobriram que esta expansão acelerou significativamente há cerca de 6 bilhões de anos.

Enquanto as matérias bariônica e escura retardam o seu aumento, a energia escura está acelerando. E claramente esta última possui vantagem, de acordo com o modelo chamado Lambda-CDM, sendo Lambda a constante cosmológica relacionada à energia escura.

"Até agora vemos que os dados correspondem ao nosso melhor modelo do Universo, mas também vemos algumas diferenças potencialmente interessantes, que podem indicar que esta energia escura evoluiu ao longo do tempo", disse Michael Levi, diretor do projeto internacional DESI, citado em comunicado do Laboratório Berkeley do Departamento de Energia dos Estados Unidos.

Em outras palavras, "os dados do DESI parecem mostrar que a constante cosmológica Lambda não seria realmente uma constante", uma vez que a energia escura teria um "comportamento dinâmico" dependendo dos períodos considerados, afirmou Arnaud de Mattia.

Isto pode sugerir que, após acelerar seis bilhões de anos após o Big Bang, esta velocidade pode ter "desacelerado nos últimos tempos", segundo o físico do CEA, Christophe Yeche.

O cenário de oscilação da energia escura ao longo do tempo ainda deve ser confirmado com mais dados do DESI e de outros instrumentos. Mas se esta desaceleração se confirmar, teríamos que repensar a ideia de Universo com base no comportamento errático da constante da energia escura.

Por exemplo, substituindo a constante cosmológica por um campo de força relacionado a uma partícula, ainda a ser identificada. Ou mesmo modificando as equações da relatividade em geral, "para que se comportem de forma ligeiramente diferente na escala das grandes estruturas", segundo de Mattia.

Ainda não foi necessário realizar estas mudanças, uma vez que, segundo o investigador, a história da ciência mostra casos "em que vimos desvios deste tipo que foram resolvidos ao longo do tempo".

Afinal, mais de cem anos após sua formulação, a teoria da relatividade geral ainda funciona perfeitamente.

K.Gray--SFF