4920: Os astrónomos finalmente concordam sobre a idade do Universo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

(CC0/PD) myersalex216 / Pixabay

Novas observações que permitiram analisar a mais antiga luz do Cosmos revelam que o Universo tem 13,77 mil milhões de anos, tendo o cálculo um erro associado de, mais ou menos, 40 milhões de anos.

Esta não é a primeira vez – nem certamente a segunda – que uma equipa de especialistas se dedica a tentar perceber com precisão o quão “velho” é o Universo.

No entanto, os novos cálculos, que têm por base dados recolhidos a partir do Atacama Cosmology Telescope (ACT) da National Science Foundation, localizado no deserto do Chile, estão em linha com previsões anteriores, pondo, por isso, água na fervura num debate que estava em crescendo no seio da comunidade científica.

Afinal, que idade tem o Universo?

De acordo com a nova investigação, detalhada em dois artigos científicos, um dos quais publicado na Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, o Universo tem 13,77 mil milhões de anos, uma idade que coincide com os números que constam no Modelo Padrão do Universo, bem como com as medições realizadas pelo satélite Planck da Agência Espacial Europeia, que mediu resquícios do Big Bang.

A discórdia sobre a idade do Universo remonta a meados de 2009, altura em que uma equipa concluiu, medindo o movimento de galáxias, que o Universo é centenas de milhões de anos mais jovem do que a equipa do Planck tinha previsto.

Esta discrepância fez alguma mossa entre a comunidade científica e chegou a colocar-se a hipótese de ser necessário um novo modelo sobre o Universo, gerando-se também dúvidas sobre a viabilidade dos cálculos anteriores.

“Agora chegamos a uma resposta em que Planck e o ACT concordam”, disse Simone Aiola, investigadora do Centro de Astrofísica Computacional do Flatiron Institute e autora principal de um dos estudos, citada em comunicado.

E remata: “Isto mostra realmente que estas medições difíceis são confiáveis”.

Medicação da expansão do Universo

É também a partir da idade do Universo que os cientistas conseguem apurar o quão rápido o Universo se expande, num número quantificado pela constante de Hubble – e é também aqui que as medições do ACT se assemelham às do satélite Planck.

As novas medições sugerem uma constante de Hubble de 67,6 quilómetros por segundo por megaparsec. Na prática, este valor significa que um determinado objecto a 1 megaparsec (cerca de 3,26 milhões de anos-luz) da Terra está está a afastar-de do nosso planeta a 67,6 quilómetros por segundo devido à expansão do Cosmos.

Este número é quase o mesmo do que a estimativa anterior do Planck (67,4 quilómetros por segundo por megaparsec), sendo, no entanto, mais lento do que previu o outro estudo baseado na medição de galáxias (74 quilómetros por segundo por megaparsec).

Não tinha uma preferência particular por nenhum valor específico, seria interessante de uma forma ou de outra”, explicou Steve Choi, investigador da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, e co-autor do novo estudo.

“Encontramos uma taxa de expansão que está de acordo com a estimativa da equipa do satélite Planck e isso dá-nos mais confiança nas medições da luz mais antiga do Universo”.

Afinal, o Universo é mais novo do que pensávamos

Volvidos mais de 10 mil milhões de anos após a sua formação, o Universo parece ter ainda muito por contar….

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Sara Silva Alves, ZAP /

Por Sara Silva Alves
7 Janeiro, 2021


3481: Cálculo que mede a expansão do universo pode estar errado. Descoberta estelar abala a cosmologia

CIÊNCIA/COSMOLOGIA

A equação que mede o ritmo de expansão do universo pode ter de ser repensada. A quantidade de elementos pesados em estrelas sugere que podemos estar a fazer mal as contas sobre a idade do universo.

É um verdadeiro terramoto para o mundo da cosmologia. Uma equipa de astrónomos do Instituto Max Planck registou medições químicas estelares que podem colocar em xeque a forma como se mede a expansão do universo.

Afinal, as estrelas utilizadas para medir a forma como o universo cresce — as super-nova tipo Ia — têm propriedades diferentes do que se julgava. Ao contrário do que se pensava, a quantidade de manganês e ferro obedece a uma taxa fixa, ou seja, não aumenta ao longo do tempo. Isso sugere que existem outras formas de essas super-novas aconteceram — formas desconhecidas para os astrónomos.

Se assim for, a constante de Hubble — a taxa de expansão do universo na equação da Lei de Hubble, que serve para calcular distâncias no universo — pode não ser sempre válida, uma vez que ela parte do princípio que o brilho de todas essas explosões é constante, o que pode não ser verdade. Ou seja, a forma como calculamos a idade do universo e o papel da matéria negra para a expansão do espaço podem não correctos.

O caótico mundo de uma super-nova

Imagine que é um astronauta a vaguear pela Via Láctea e que testemunha a maior explosão a que a humanidade alguma vez assistiu — o trágico fim de uma estrela.  Essa explosão é uma super-nova do tipo Ia, um autêntico berço de alguns dos elementos pesados no universo, como o manganês e o ferro. Foi por isso que estes astrónomos as escolheram para calcular a abundância destes elementos ao longo dos últimos 13 mil milhões de anos.

G299, o resultado de uma super-nova do tipo Ia. Créditos: NASA/CXC/U.Texas

Fizeram-no estudando o espectro emitido pelas estrelas, uma espécie de impressão digital dos corpos luminosos que permite saber que elementos a compõem, uma vez que cada um deles tem uma assinatura. Quanto mais abundante for a quantidade de ferro detectada, mais velha é a estrela. Era como viajar no tempo.

Foi aqui que os astrónomos começaram a encontrar os dados mais surpreendentes. Ao contrário do que esperavam, a proporção de manganês e de ferro era constante ao longo de todos esses anos. Pensava-se que, à medida que o universo envelhecia, a quantidade de manganês aumentaria. Mas afinal não: havia uma constante entre a quantidade de manganês e de ferro. Essa constante verificava-se tanto dentro da Via Láctea como noutras galáxias.

Como pode a química abalar a cosmologia?

Até agora, assumia-se que as super-novas tipo Ia ocorriam quando uma anã branca (os restos mortais de uma estrela como o Sol) que orbitava uma outra estrela, sugando-lhe o hidrogénio à superfície, rebentava ao atingir o limite de massa que conseguia suportar.

Uma ilustração com o modelo actualmente aceite para a criação de uma super-nova do tipo Ia. Créditos: ESA/ATG medialab/C. Carreau

O que é o desvio para o vermelho?

É o limite de Chandrasekhar que, por ser constante, significa que a quantidade de matéria que explode e o brilho provocado pelo fenómeno é sempre o mesmo. Esse valor é usado pelos astrónomos para medir a velocidade a que o universo se está a expandir. Sabendo exactamente o brilho provocado pela explosão de uma super-nova, basta compará-lo ao que é observável na Terra para calcular a distância entre os dois através do desvio para o vermelho.

Calculando a velocidade a que esse desvio para o vermelho ocorre, os astrónomos conseguem saber não só a rapidez com que a galáxia onde a super-nova ocorreu se está a afastar de nós, como também a velocidade de expansão do universo. E é isso que está espelhado na constante de Hubble, um número que reflete a taxa com que o universo continua a crescer.

Acontece que, se a proporção entre a quantidade de manganês e de ferro parece constante ao longo do tempo, é porque podem existir outras formas a partir das quais as super-novas do tipo Ia nascem — formas essas que nada têm a ver com o limite de Chandrasekhar, o que pode significa que o brilho emitido por essas explosões não é sempre o mesmo como se assumia até agora. Logo, não seria cientificamente válido medir o ritmo de expansão do universo a partir de uma fonte de luz que, afinal, não emite sempre o mesmo brilho.

Nada disto é definitivo. Para dar solidez a esta teoria, é preciso que outras equipas científicas cheguem aos mesmos resultados e, entretanto, esperar por eventuais sinais desses fenómenos através da detecção de ondas gravitacionais e por dados de satélite. Para já, no entanto, os cosmólogos vão estar ocupados a pensar mais à frente. E a ponderar o que pode esta descoberta significar para aquilo que sabemos (ou julgamos saber) sobre a história do universo.

Título do artigo alterado às 10h para clarificar as consequências da teoria construída pelos investigadores com base nas medições químicas feitas em 43 estrelas.

Observador
Marta Leite Ferreira
05 Mar 2020, 09:00

 

 

2671: Afinal, o universo pode ser 2 mil milhões de anos mais novo do que pensávamos

CIÊNCIA

NASA

Novos cálculos sugerem que o universo pode ser dois mil milhões de anos mais novo do que aquilo que se pensava. Contudo, é difícil saber com exactidão a sua verdadeira idade.

Os cientistas calculam a idade do universo usando a movimentação das estrelas para medir o quão rápido se está a expandir — um método conhecido como constante de Hubble. “Temos uma grande incerteza sobre como as estrelas estão a mover-se na galáxia”, confessou Inh Jee, a cientista responsável pelo estudo publicado este mês na revista científica Science.

As estimativas anteriores previam que o universo tivesse cerca de 13,7 mil milhões de anos, baseando-se numa constante de Hubble de 70. Contudo, a recente investigação de cientistas do Max Planck Institute baseia-se numa de 82,4 e calcula que o universo tenha, portanto, 11,4 mil milhões de anos.

Segundo o Phys, Jee e a sua equipa usou um conceito chamado efeito de lentes gravitacionais, no qual a gravidade distorce a luz e faz os objectos distantes parecerem mais próximos. Um tipo especial desse efeito permite alterar a luminosidade de objectos distantes para recolher informações para os seus cálculos.

Esta não é a primeira tentativa de sugerir uma constante de Hubble com um valor diferente. Ao longo dos anos, vários cientistas de renome sugeriram valores distintos na tentativa de resolver este debate que divide a comunidade científica.

No entanto, a própria Inh Jee tem algumas reservas em relação à idade calculada, uma vez que só foram usadas duas lentes gravitacionais. Como tal, a margem de erro é tão grande que o universo pode ser, na verdade, mais velho do que o sugerido — mas  não será dramaticamente mais novo.

“É difícil ter certezas das conclusões quando não se compreende completamente a régua que se está a usar”, disse o astrónomo Avi Loeb, que não participou no estudo em causa.

ZAP //

Por ZAP
20 Setembro, 2019