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Os cientistas não podem explicar o problema do Hubble alterando a taxa de expansão do Universo tardio. As soluções para este problema não são verdadeiras.
Os astrônomos sabem há muito tempo que o Universo está se expandindo e que galáxias distantes estão se afastando de nós. Quanto mais rápido uma galáxia se move, os comprimentos de onda de sua luz mudam para a extremidade vermelha do espectro eletromagnético. Ou seja, quanto mais longe uma galáxia estiver, maior será o seu desvio para o vermelho. Se uma galáxia tem um desvio para o vermelho elevado, isso significa que os astrónomos a veem como era quando o Universo era jovem. Se uma galáxia tem um desvio para o vermelho baixo, então os astrónomos vêem-na como era quando o Universo era muito mais antigo, ou seja, num período posterior da sua história. Depois que os cientistas estudaram as distâncias até galáxias distantes, eles perceberam que o Universo não está apenas se expandindo, mas a taxa de sua expansão está acelerando. Esta velocidade é maior do que a prevista pela teoria cosmológica dominante. Por que isso está acontecendo? Os cientistas estão tentando descobrir, mas o autor do artigo para publicação Espaço Ryan Keeley, da Universidade da Califórnia, Merced, acredita que a resposta está no Universo primordial.
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Energia escura e a constante cosmológica
Os astrofísicos acreditam que a energia escura é responsável pela expansão acelerada do Universo. Até agora, sua natureza não é totalmente compreendida, mas seu comportamento pode ser explicado pela constante cosmológica, que é uma propriedade do espaço-tempo que contribui para a expansão do Universo.
Importante
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Esta constante foi introduzida pela primeira vez na circulação científica por Albert Einstein. Na sua teoria da relatividade, o físico designou esta constante com a letra grega lambda. Durante a expansão do Universo, a densidade de energia da constante cosmológica permanece inalterada.
O fato de a densidade de energia da constante cosmológica não diminuir durante a expansão do Universo é muito estranho, mas esta propriedade ajuda a explicar a aceleração do Universo.
Astrofísicos acreditam que a energia escura é responsável pela expansão acelerada do Universo
Foto: Novo Atlas
Modelo Padrão de Cosmologia
Agora, a principal teoria da cosmologia ou modelo padrão da cosmologia é o modelo Lambda-CDM. Lambda é a constante cosmológica e CDM significa matéria escura fria. Este modelo descreve a aceleração do Universo nas fases posteriores da vida, bem como a taxa de expansão nas fases iniciais do cosmos.
Em particular, o modelo padrão explica a existência da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, ou seja, luz que apareceu aproximadamente 300 mil anos após o nascimento do Universo. Além disso, o modelo Lambda CDM ajuda os cientistas a prever o valor da constante de Hubble, que não é realmente uma constante, mas um valor que descreve a taxa atual de expansão do Universo.
Os astrofísicos acreditam agora que o modelo padrão da cosmologia não é ideal. Os cientistas descobriram que o valor da taxa de expansão do Universo ao medir distâncias a galáxias distantes e ao estudar a radiação cósmica de fundo em micro-ondas não coincide. Essa discrepância foi chamada de problema de Hubble.
O problema do Hubble
A existência deste problema pode indicar que o modelo Lambda CDM não é totalmente preciso e precisa ser alterado. Ou seja, novas teorias são necessárias. A existência do problema de Hubble pode ser explicada pela mudança na taxa de expansão do espaço no modelo padrão em baixo desvio para o vermelho nos últimos tempos da existência do Universo. Isto deve ajudar a descobrir quais fenômenos físicos podem estar causando o problema do Hubble.
Agora, a principal teoria da cosmologia ou modelo padrão da cosmologia é o modelo Lambda-CDM. Lambda é a constante cosmológica e CDM significa matéria escura fria. Este modelo descreve a aceleração do Universo nas fases posteriores da vida, bem como a taxa de expansão nas fases iniciais da existência do cosmos.
Foto de : Antifal Real
Por exemplo, talvez a energia escura não seja uma constante cosmológica, mas sim um resultado da gravidade, que funciona de maneira muito diferente do que os cientistas sabem. Neste caso, a energia escura se desenvolverá à medida que o Universo se expande, e a radiação cósmica de fundo em micro-ondas mostrará um valor diferente para a constante de Hubble.
Mas pesquisas recentes mostram que os cientistas não conseguem explicar o problema do Hubble simplesmente por uma mudança na taxa de expansão do Universo tardio. As soluções para este problema não são verdadeiras.
A solução do Hubble para o problema
Segundo Keeley, ele e os seus colegas desenvolveram ferramentas estatísticas que lhes permitiram testar a viabilidade de todos os modelos que alteram a taxa de expansão no Universo tardio. Isso foi feito para entender que tipos de soluções poderiam explicar a existência do problema do Hubble.
Os cientistas testaram alguns novos modelos de evolução cósmica, incluindo alguns que incluem a evolução da energia escura à medida que atua de forma diferente em diferentes momentos da vida do universo. Eles também testaram modelos nos quais a energia escura interage com a matéria escura e modificaram modelos de gravidade nos quais a gravidade atua de maneira diferente em diferentes momentos da vida do Universo. Mas nenhum destes modelos conseguiu explicar completamente a existência do problema de Hubble.
De acordo com Keeley, isso significa concentrar todos os esforços no estudo do Universo primordial, onde provavelmente reside a fonte do problema do Hubble.
Como eu já escrevi Foco, os cientistas simularam o voo na atmosfera de Urano e Netuno. Os pesquisadores dizem que a humanidade ainda não criou uma sonda que pudesse dar conta da tarefa.
