Os cosm\u00f3logos sabem h\u00e1 quase um s\u00e9culo que o cosmos est\u00e1 a expandir-se e, durante esse tempo, estabeleceram duas formas principais de medir essa expans\u00e3o. Um m\u00e9todo \u00e9 a escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas, uma s\u00e9rie de etapas que ajudam a estimar a dist\u00e2ncia at\u00e9 supernovas distantes. Ao examinar o espectro de luz destas supernovas, os cientistas podem calcular a rapidez com que se est\u00e3o a afastar de n\u00f3s e, em seguida, dividir pela dist\u00e2ncia para estimar a constante de Hubble. (A constante de Hubble \u00e9 geralmente medida em quil\u00f3metros por segundo por megaparsec, refletindo o facto de que o pr\u00f3prio espa\u00e7o est\u00e1 a crescer, de modo que objetos mais distantes se afastam de n\u00f3s mais depressa do que objetos mais pr\u00f3ximos.)<\/p>\n\n\n\n Os astrof\u00edsicos tamb\u00e9m podem estimar a constante a partir de ondula\u00e7\u00f5es na radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo em micro-ondas, ou CMB (“cosmic microwave background radiation”). Estas ondula\u00e7\u00f5es resultam de ondas sonoras que viajam pelo plasma no in\u00edcio do Universo. Ao medir o tamanho das ondula\u00e7\u00f5es, podem inferir h\u00e1 quanto tempo e a que dist\u00e2ncia esta CMB que vemos hoje foi criada. Baseando-se numa teoria cosmol\u00f3gica bem estabelecida, os investigadores podem estimar a velocidade de expans\u00e3o do Universo.<\/p>\n\n\n\n No entanto, ambas as abordagens t\u00eam desvantagens. Os m\u00e9todos de ondas sonoras dependem muito de como o som viajou no in\u00edcio do Universo, o que depende por sua vez da mistura particular de tipos de mat\u00e9ria na altura, de quanto tempo as ondas sonoras viajaram antes de deixar a sua marca na CMB e em suposi\u00e7\u00f5es sobre a expans\u00e3o do Universo desde aquela \u00e9poca. Entretanto, os m\u00e9todos de escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas encadeiam uma s\u00e9rie de estimativas, come\u00e7ando com estimativas de radar da dist\u00e2ncia ao Sol e estimativas de paralaxe da dist\u00e2ncia at\u00e9 estrelas pulsantes chamadas cefeidas. Isto introduz uma cadeia de calibra\u00e7\u00f5es e medi\u00e7\u00f5es, cada uma das quais necessita de ser precisa e sens\u00edvel o suficiente para garantir uma estimativa confi\u00e1vel da constante de Hubble.<\/p>\n\n\n\n Uma lente do passado<\/strong><\/p>\n\n\n\n Mas existe uma maneira de medir dist\u00e2ncias mais diretamente, com base no que chamamos de lentes gravitacionais fortes. A gravidade curva o pr\u00f3prio espa\u00e7o-tempo e, com ele, o percurso que a luz faz atrav\u00e9s do cosmos. Um caso especial \u00e9 quando um objeto muito massivo, como uma gal\u00e1xia, curva a luz de um objeto muito distante de forma que a luz nos alcance por v\u00e1rios percursos diferentes, criando efetivamente v\u00e1rias imagens do mesmo objeto de fundo. Um exemplo particularmente bonito \u00e9 quando o objeto distante varia ao longo do tempo – por exemplo, como ocorre com buracos negros supermassivos que acretam mat\u00e9ria, conhecidos como quasares. Dado que a luz viaja por per\u00edodos de tempo ligeiramente diferentes ao longo de cada percurso em torno da gal\u00e1xia que atua como lente, o resultado s\u00e3o v\u00e1rias imagens ligeiramente fora de sincronia da mesma tremula\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Este fen\u00f3meno \u00e9 mais do que apenas bonito. Na d\u00e9cada de 1960, os estudantes da teoria da gravidade de Einstein, relatividade geral, mostraram que podiam usar lentes gravitacionais fortes e a luz que curvam para medir mais diretamente as dist\u00e2ncias c\u00f3smicas – se pudessem medir o tempo relativo ao longo de cada caminho com precis\u00e3o suficiente e se soubessem como a mat\u00e9ria na gal\u00e1xia “lente” era distribu\u00edda.<\/p>\n\n\n\n Ao longo da \u00faltima d\u00e9cada, disse Birrer, as medi\u00e7\u00f5es tornaram-se precisas o suficiente para levar este m\u00e9todo, cosmografia de atraso de tempo, da ideia \u00e0 realidade. Medi\u00e7\u00f5es sucessivas e um esfor\u00e7o dedicado pelas equipas H0LiCOW, COSMOGRAIL, STRIDES e SHARP, agora sob a al\u00e7ada conjunta da organiza\u00e7\u00e3o TDCOSMOS, culminaram numa medi\u00e7\u00e3o da constante de Hubble que ronda os 73 km\/s\/MPc com uma precis\u00e3o de 2%. Isto est\u00e1 de acordo com as estimativas feitas com o m\u00e9todo local de escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas, mas em tens\u00e3o com as medi\u00e7\u00f5es da radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo em micro-ondas sob as suposi\u00e7\u00f5es do modelo cosmol\u00f3gico padr\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Suposi\u00e7\u00f5es de distribui\u00e7\u00e3o de massa gal\u00e1ctica<\/strong><\/p>\n\n\n\n Mas Birrer n\u00e3o se sentia confort\u00e1vel com algo: os modelos da estrutura gal\u00e1ctica, nos quais os estudos anteriores se basearam, podem n\u00e3o ter sido precisos o suficiente para concluir que a constante de Hubble era diferente das estimativas baseadas na radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo. “Dirigi-me aos meus colegas e disse: ‘Quero realizar um estudo que n\u00e3o se baseie nessas premissas,'” disse Birrer.<\/p>\n\n\n\n Em seu lugar, Birrer prop\u00f4s investigar uma gama de lentes gravitacionais adicionais para fazer uma estimativa mais baseada na observa\u00e7\u00e3o da massa e estrutura das gal\u00e1xias “lente” para substituir as suposi\u00e7\u00f5es anteriores. O novo percurso que Birrer e a equipa TDCOSMO estavam a tomar foi deliberadamente mantido cego – ou seja, toda a an\u00e1lise foi levada a cabo sem saber o resultado da constante de Hubble – para evitar vieses, um procedimento j\u00e1 estabelecido nas an\u00e1lises anteriores da equipa e parte integrante no caminho a seguir, explicou Birrer.<\/p>\n\n\n\n Com base nesta nova an\u00e1lise, com significativamente menos suposi\u00e7\u00f5es aplicadas \u00e0s sete gal\u00e1xias “lente” com atraso de tempo que a equipa analisou em estudos anteriores, os cientistas chegaram a um valor mais alto da constante de Hubble, cerca de 74 km\/s\/MPc, mas com uma maior incerteza – o suficiente para que o seu valor fosse consistente com as estimativas altas e baixas da constante de Hubble.<\/p>\n\n\n\n No entanto, quando Birrer e a TDCOSMO adicionaram 33 lentes adicionais com propriedades semelhantes – mas sem uma fonte vari\u00e1vel para trabalhar diretamente a cosmografia de atraso de tempo – usadas para estimar a estrutura gal\u00e1ctica, a estimativa da constante de Hubble caiu para cerca de 67 quil\u00f3metros por segundo por megaparsec, com 5% de incerteza, em boa concord\u00e2ncia com as estimativas das ondas sonoras como as da CMB, mas tamb\u00e9m estatisticamente consistente com as determina\u00e7\u00f5es anteriores, dadas as incertezas.<\/p>\n\n\n\n Esta mudan\u00e7a substancial n\u00e3o significa que o debate sobre o valor da constante de Hubble acabou – longe disso, exclama Birrer. Por um lado, o seu m\u00e9todo introduz uma nova incerteza na estimativa associada \u00e0s 33 lentes adicionadas na an\u00e1lise, e a TDCOSMO precisar\u00e1 de mais dados para confirmar os seus resultados, embora estes dados possam n\u00e3o demorar muito a chegar. Birrer: “Embora a nossa nova an\u00e1lise n\u00e3o invalide estatisticamente as suposi\u00e7\u00f5es do perfil de massa do nosso trabalho anterior, demonstra a import\u00e2ncia de se compreender a distribui\u00e7\u00e3o da massa dentro das gal\u00e1xias,” real\u00e7ou.<\/p>\n\n\n\n “Estamos a recolher agora os dados que nos permitir\u00e3o recuperar a maior parte da precis\u00e3o que alcan\u00e7\u00e1mos anteriormente com base em suposi\u00e7\u00f5es mais s\u00f3lidas. Olhando mais adiante, tamb\u00e9m teremos imagens de bastantes mais gal\u00e1xias “lente” com o LSST (Legacy Survey of Space and Time) do Observat\u00f3rio Vera Rubin para melhorar as nossas estimativas. A nossa an\u00e1lise atual \u00e9 apenas a primeira etapa e abre o caminho para a utiliza\u00e7\u00e3o destes pr\u00f3ximos conjuntos de dados para fornecer uma conclus\u00e3o definitiva sobre o problema remanescente.”<\/p>\n\n\n\n Nota do CCVAlg – Astronomia:<\/strong> o f\u00edsico David Harvey da Universidade de Leiden<\/a> realizou um estudo bastante id\u00eantico, no que respeita \u00e0 determina\u00e7\u00e3o da constante de Hubble usando lentes gravitacionais, publicado recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/a>.<\/p>\n\n\n\n \/\/ Laborat\u00f3rio Nacional do Acelerador SLAC (comunicado de imprensa)<\/a> Universo:<\/strong> Lentes gravitacionais:<\/strong> TDCOSMO:<\/strong> Observat\u00f3rio Vera C. Rubin:<\/strong> O Universo est\u00e1 a expandir-se, mas os astrof\u00edsicos n\u00e3o t\u00eam a certeza de qu\u00e3o r\u00e1pida essa expans\u00e3o est\u00e1 a acontecer – n\u00e3o porque n\u00e3o existem respostas, mas porque as respostas que podem dar n\u00e3o concordam. Agora, Simon Birrer, p\u00f3s-doutorado da Universidade de Stanford e do Instituto Kavli para F\u00edsica de Part\u00edculas e Astrof\u00edsica do Laborat\u00f3rio …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3685,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[62],"tags":[327,329,109,723,959],"class_list":["post-3684","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-cosmologia","tag-constante-de-hubble","tag-expansao-do-universo","tag-lentes-gravitacionais","tag-observatorio-vera-c-rubin","tag-tdcosmo"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3684","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3684"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3684\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3686,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3684\/revisions\/3686"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3685"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3684"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3684"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3684"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"](\"https:\/\/i.imgur.com\/byIBvlT.jpg\")
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Cr\u00e9dito: Martin Millon\/Instituto Federal Su\u00ed\u00e7o de Tecnologia de Lausanne; Imagem do quasar e gal\u00e1xia: Telesc\u00f3pio Espacial Hubble\/NASA<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<\/a>
Cr\u00e9dito: M. Millon e F. Courbin\/Instituto Federal Su\u00ed\u00e7o de Tecnologia de Lausanne <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Astronomy & Astrophysics)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\nSaiba mais:<\/h4>\n\n\n\n
A expans\u00e3o acelerada do Universo (Wikipedia)<\/a>
Universo (Wikipedia)<\/a>
Idade do Universo (Wikipedia)<\/a>
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)<\/a>
Big Bang (Wikipedia)<\/a>
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)<\/a>
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n
Wikipedia<\/a>
Lente gravitacional forte (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n
P\u00e1gina principal<\/a><\/p>\n\n\n\n
P\u00e1gina principal<\/a>
Wikipedia<\/a>
LSST (p\u00e1gina principal)<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"