{"id":6822,"date":"2024-03-12T07:24:45","date_gmt":"2024-03-12T06:24:45","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6822"},"modified":"2024-03-12T07:24:45","modified_gmt":"2024-03-12T06:24:45","slug":"webb-e-hubble-confirmam-o-ritmo-de-expansao-do-universo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2024\/03\/12\/webb-e-hubble-confirmam-o-ritmo-de-expansao-do-universo\/","title":{"rendered":"Webb e Hubble confirmam o ritmo de expans\u00e3o do Universo"},"content":{"rendered":"
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Esta imagem de NGC 5468, uma gal\u00e1xia situada a cerca de 130 milh\u00f5es de anos-luz da Terra, combina dados dos telesc\u00f3pios espaciais Hubble e James Webb. Esta \u00e9 a gal\u00e1xia mais distante em que o Hubble identificou estrelas vari\u00e1veis Cefeidas. Estas s\u00e3o importantes pontos de refer\u00eancia para medir o ritmo de expans\u00e3o do Universo. A dist\u00e2ncia calculada a partir das Cefeidas foi correlacionada com uma supernova do Tipo Ia na mesma gal\u00e1xia. As supernovas do Tipo Ia s\u00e3o t\u00e3o brilhantes que s\u00e3o utilizadas para medir dist\u00e2ncias c\u00f3smicas muito para al\u00e9m do alcance das Cefeidas, alargando as medi\u00e7\u00f5es do ritmo de expans\u00e3o do Universo para espa\u00e7o ainda mais profundo.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Riess (JHU\/STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O ritmo a que o Universo se est\u00e1 a expandir, de nome constante de Hubble, \u00e9 um dos par\u00e2metros fundamentais para compreender a evolu\u00e7\u00e3o e o destino final do cosmos. No entanto, observa-se uma diferen\u00e7a persistente, designada por Tens\u00e3o de Hubble, entre o valor da constante medido com uma vasta gama de indicadores de dist\u00e2ncia independentes e o seu valor previsto a partir do brilho remanescente do Big Bang. O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb, da NASA\/ESA\/CSA, confirmou que o olhar perspicaz do Telesc\u00f3pio Espacial Hubble estava certo desde o in\u00edcio, eliminando qualquer d\u00favida remanescente sobre as medi\u00e7\u00f5es do Hubble.<\/p>\n\n\n\n

Uma das justifica\u00e7\u00f5es cient\u00edficas para a constru\u00e7\u00e3o do Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA\/ESA foi a utiliza\u00e7\u00e3o do seu poder de observa\u00e7\u00e3o para fornecer um valor exato para o ritmo de expans\u00e3o do Universo. Antes do lan\u00e7amento do Hubble, em 1990, as observa\u00e7\u00f5es efetuadas por telesc\u00f3pios terrestres apresentavam incertezas enormes. Dependendo dos valores deduzidos para o ritmo de expans\u00e3o, o Universo poderia ter entre 10 e 20 mil milh\u00f5es de anos. Nos \u00faltimos 34 anos, o Hubble reduziu esta medi\u00e7\u00e3o para uma precis\u00e3o inferior a um por cento, uma idade de 13,8 mil milh\u00f5es de anos. Isto foi conseguido atrav\u00e9s do refinamento da chamada “escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas”, medindo importantes pontos de refer\u00eancia conhecidos como estrelas vari\u00e1veis Cefeidas.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, o valor do Hubble n\u00e3o est\u00e1 de acordo com outras medi\u00e7\u00f5es que mostram que o Universo estava a expandir-se mais rapidamente ap\u00f3s o Big Bang. Estas observa\u00e7\u00f5es foram feitas pelo sat\u00e9lite Planck da ESA, que mapeou a radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo em micro-ondas – um plano de como o Universo evoluiria em termos de estrutura depois do arrefecimento p\u00f3s-Big Bang.<\/p>\n\n\n\n

A solu\u00e7\u00e3o simples para o dilema seria dizer que talvez as observa\u00e7\u00f5es do Hubble estivessem erradas, como resultado de alguma imprecis\u00e3o que se infiltrou nas suas medi\u00e7\u00f5es das “r\u00e9guas” do espa\u00e7o profundo. Foi ent\u00e3o que surgiu o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb, permitindo aos astr\u00f3nomos verificar os resultados do Hubble. As imagens infravermelhas das Cefeidas, pelo Webb, concordaram com os dados \u00f3ticos do Hubble. O Webb confirmou que o olhar perspicaz do telesc\u00f3pio Hubble estava certo desde o in\u00edcio, eliminando qualquer d\u00favida remanescente sobre as medi\u00e7\u00f5es do Hubble.<\/p>\n\n\n\n

O resultado final \u00e9 que a chamada Tens\u00e3o de Hubble, entre o que acontece no Universo pr\u00f3ximo e a expans\u00e3o do Universo primitivo, continua a ser um enigma para os cosm\u00f3logos. Poder\u00e1 haver algo entrela\u00e7ado no tecido do espa\u00e7o que ainda n\u00e3o compreendemos.<\/p>\n\n\n\n

Ser\u00e1 que para resolver esta discrep\u00e2ncia \u00e9 necess\u00e1ria uma nova f\u00edsica? Ou ser\u00e1 o resultado de erros de medi\u00e7\u00e3o entre os dois diferentes m\u00e9todos utilizados para determinar o ritmo de expans\u00e3o do espa\u00e7o?<\/p>\n\n\n

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No centro destas imagens lado a lado est\u00e1 uma classe especial de estrela utilizada como marco para medir o ritmo de expans\u00e3o do Universo – uma estrela vari\u00e1vel Cefeida. As duas imagens s\u00e3o muito pixelizadas porque s\u00e3o vistas muito ampliadas de uma gal\u00e1xia distante. Cada um dos pix\u00e9is representa uma ou mais estrelas. A imagem do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb \u00e9 significativamente mais n\u00edtida nos comprimentos de onda do infravermelho pr\u00f3ximo do que a do Hubble (que \u00e9 principalmente um telesc\u00f3pio de luz vis\u00edvel-ultravioleta). Ao reduzir a confus\u00e3o com a vis\u00e3o mais n\u00edtida do Webb, a Cefeida destaca-se mais claramente, eliminando qualquer potencial confus\u00e3o. O Webb foi utilizado para observar uma amostra de Cefeidas e confirmou a exatid\u00e3o das observa\u00e7\u00f5es anteriores do Hubble, que s\u00e3o fundamentais para medir com precis\u00e3o o ritmo de expans\u00e3o e a idade do Universo.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Riess (JHU\/STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O Hubble e o Webb juntaram-se agora para produzir medi\u00e7\u00f5es definitivas, refor\u00e7ando a ideia de que algo mais – e n\u00e3o erros de medi\u00e7\u00e3o – est\u00e1 a influenciar o ritmo de expans\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

“Com os erros de medi\u00e7\u00e3o eliminados, o que resta \u00e9 a possibilidade real e excitante de termos compreendido mal o Universo”, disse Adam Riess, f\u00edsico da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, EUA. Riess foi galardoado com o Pr\u00e9mio Nobel por ter codescoberto a acelera\u00e7\u00e3o da expans\u00e3o do Universo, devido a um fen\u00f3meno misterioso agora designado por “energia escura”.<\/p>\n\n\n\n

Como verifica\u00e7\u00e3o cruzada, uma primeira observa\u00e7\u00e3o do Webb em 2023 confirmou que as medi\u00e7\u00f5es do Hubble acerca da expans\u00e3o do Universo eram exatas. No entanto, na esperan\u00e7a de aliviar a Tens\u00e3o de Hubble, alguns cientistas especularam que erros invis\u00edveis nas medi\u00e7\u00f5es podem aumentar e tornar-se vis\u00edveis \u00e0 medida que olhamos mais profundamente para o Universo. Em particular, a aglomera\u00e7\u00e3o estelar poderia afetar de forma sistem\u00e1tica as medi\u00e7\u00f5es do brilho de estrelas mais distantes.<\/p>\n\n\n\n

A equipa do levantamento SH0ES (Supernova H0 for the Equation of State of Dark Energy), liderada por Riess, obteve observa\u00e7\u00f5es adicionais com o Webb de objetos que s\u00e3o marcos c\u00f3smicos cr\u00edticos, conhecidos como estrelas vari\u00e1veis Cefeidas, que podem agora ser correlacionados com os dados do Hubble.<\/p>\n\n\n\n

“Agora, abrangemos toda a gama do que o Hubble observou e podemos excluir um erro de medi\u00e7\u00e3o como causa da Tens\u00e3o de Hubble com uma confian\u00e7a muito elevada”, disse Riess.<\/p>\n\n\n\n

As primeiras observa\u00e7\u00f5es da equipa do Webb em 2023 foram bem-sucedidas ao mostrar que o Hubble estava no caminho certo ao estabelecer firmemente a fidelidade dos primeiros degraus da chamada escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas.<\/p>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos utilizam v\u00e1rios m\u00e9todos para medir as dist\u00e2ncias relativas no Universo, dependendo do objeto que est\u00e1 a ser observado. Coletivamente, estas t\u00e9cnicas s\u00e3o conhecidas como a escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas – cada degrau ou t\u00e9cnica de medi\u00e7\u00e3o depende do degrau anterior para ser calibrado.<\/p>\n\n\n\n

Mas alguns astr\u00f3nomos sugeriram que, avan\u00e7ando ao longo do “segundo degrau”, a escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas poderia ficar inst\u00e1vel se as medi\u00e7\u00f5es das Cefeidas se tornassem menos precisas com a dist\u00e2ncia. Tais imprecis\u00f5es podem ocorrer porque a luz de uma Cefeida se pode misturar com a de uma estrela adjacente – um efeito que se pode tornar mais pronunciado com a dist\u00e2ncia, \u00e0 medida que as estrelas se aglomeram no c\u00e9u e se tornam mais dif\u00edceis de distinguir umas das outras.<\/p>\n\n\n\n

O desafio observacional \u00e9 o facto das imagens anteriores do Hubble, destas vari\u00e1veis Cefeidas mais distantes, parecerem mais amontoadas e sobrepostas com estrelas vizinhas a dist\u00e2ncias cada vez maiores entre n\u00f3s e as suas gal\u00e1xias hospedeiras, exigindo uma contabiliza\u00e7\u00e3o cuidadosa deste efeito. A exist\u00eancia de poeira interveniente complica ainda mais a certeza das medi\u00e7\u00f5es no vis\u00edvel. O Webb atravessa a poeira e isola naturalmente as Cefeidas das estrelas vizinhas porque a sua vis\u00e3o \u00e9 mais n\u00edtida do que a do Hubble nos comprimentos de onda infravermelhos.<\/p>\n\n\n\n

“A combina\u00e7\u00e3o do Webb com o Hubble d\u00e1-nos o melhor dos dois mundos. Verificamos que as medi\u00e7\u00f5es do Hubble permanecem fi\u00e1veis \u00e0 medida que avan\u00e7amos na escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas”, disse Riess.<\/p>\n\n\n\n

As novas observa\u00e7\u00f5es do Webb incluem cinco gal\u00e1xias hospedeiras de oito supernovas do Tipo Ia, contendo um total de 1000 Cefeidas, e v\u00e3o at\u00e9 \u00e0 gal\u00e1xia mais distante onde as Cefeidas foram bem medidas – NGC 5468, a uma dist\u00e2ncia de 130 milh\u00f5es de anos-luz. “Isto abrange toda a gama de gal\u00e1xias onde efetu\u00e1mos medi\u00e7\u00f5es com o Hubble. Portanto, cheg\u00e1mos ao fim do segundo degrau da escada de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas”, disse o coautor Gagandeep Anand do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, que opera os telesc\u00f3pios Webb e Hubble para a NASA.<\/p>\n\n\n\n

Em conjunto, a confirma\u00e7\u00e3o da Tens\u00e3o de Hubble pelo Hubble e pelo Webb permite que outros observat\u00f3rios resolvam o mist\u00e9rio, incluindo o futuro Telesc\u00f3pio Espacial Nancy Grace Roman da NASA e a miss\u00e3o Euclid recentemente lan\u00e7ada pela ESA.<\/p>\n\n\n\n

Atualmente, \u00e9 como se a escada de dist\u00e2ncias observada pelo Hubble e pelo Webb tivesse fixado firmemente um ponto de ancoragem numa das margens de um rio, e o brilho remanescente do Big Bang observado pelo Planck no in\u00edcio do Universo estivesse fixado firmemente na outra margem. A forma como a expans\u00e3o do Universo se alterou nos milhares de milh\u00f5es de anos entre estes dois pontos ainda n\u00e3o foi diretamente observada. “Precisamos de descobrir se nos est\u00e1 a escapar alguma coisa sobre como ligar o in\u00edcio do Universo aos dias de hoje”, disse Riess.<\/p>\n\n\n\n

Estas descobertas foram publicadas na edi\u00e7\u00e3o de 6 de fevereiro de 2024 da revista The Astrophysical Journal Letters.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ ESA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ ESA\/Webb (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ STScI (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal Letters)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Universo:<\/strong>
A expans\u00e3o acelerada do Universo (Wikipedia)<\/a>
Universo (Wikipedia)<\/a>
Lei de Hubble (Wikipedia)<\/a>
Determinando a constante de Hubble (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>
Indicadores de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas (Wikipedia)<\/a>
“Escada” de dist\u00e2ncias c\u00f3smicas (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Cefeidas:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
SEDS<\/a><\/p>\n\n\n\n

Supernova do Tipo Ia:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

NGC 5468:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Energia escura:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
X\/Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Programas DD-ERS do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 2 GO do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Telesc\u00f3pio Espacial Hubble:
<\/strong>Hubble, NASA<\/a> 
ESA<\/a>
Hubblesite<\/a>
STScI<\/a>
SpaceTelescope.org<\/a>
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telesc\u00f3pios Espaciais<\/a>
Arquivo de Ci\u00eancias do eHST<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Esta imagem de NGC 5468, uma gal\u00e1xia situada a cerca de 130 milh\u00f5es de anos-luz da Terra, combina dados dos telesc\u00f3pios espaciais Hubble e James Webb. Esta \u00e9 a gal\u00e1xia mais distante em que o Hubble identificou estrelas vari\u00e1veis Cefeidas. Estas s\u00e3o importantes pontos de refer\u00eancia para medir o ritmo de expans\u00e3o do Universo. A …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6823,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[62,50,60,16,1],"tags":[437,327,168,329,150,387,1706,1621],"class_list":["post-6822","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-cosmologia","category-estrelas","category-galaxias","category-sondas-missoes-espaciais","category-telescopios-profissionais","tag-cefeidas","tag-constante-de-hubble","tag-energia-escura","tag-expansao-do-universo","tag-hubble","tag-jwst","tag-ngc-5468","tag-supernova-do-tipo-ia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6822","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=6822"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6822\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6824,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6822\/revisions\/6824"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6823"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6822"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6822"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6822"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}