Publicado 20/03/2025 06:32

A evolução da energia escura desafia os fundamentos da cosmologia

Dados obtidos em Cerro Tololo questionam as teorias da energia escura
NOIRLAB

MADRID 20 mar. (EUROPA PRESS) -

Um novo estudo usando dados do Dark Energy Survey (DES) sugere possíveis inconsistências no modelo padrão de cosmologia, conhecido como Lambda-CDM.

Se confirmadas, essas descobertas poderiam alterar nossa compreensão do Universo, pois sugerem que a energia escura poderia evoluir ao longo do tempo e não ser uma constante, como afirma o modelo. O estudo DES foi realizado com a Câmera de Energia Escura (DECam) de 570 megapixels, instalada no telescópio de 4 metros da NSF (National Science Foundation) Victor M. Blanco, no observatório Cerro Tololo, no Chile.

Há algum tempo, o modelo Lambda-CDM tem sido a base da cosmologia moderna, que descreve com sucesso as estruturas de grande escala do Universo. Nesse modelo, propõe-se que 95% do cosmos seja composto de matéria escura (25%) e energia escura (70%), ambas substâncias misteriosas cuja natureza permanece desconhecida. Apenas 5% do Universo é composto de matéria comum.

Acredita-se que a energia escura, representada pela constante cosmológica, conduza a expansão acelerada do Universo, mantendo uma densidade de energia constante ao longo do tempo.

Os novos resultados do DES, entretanto, apontam para um desvio dessa suposição, sugerindo que a energia escura pode evoluir ao longo do tempo. Essas análises foram apresentadas no Global Physics Summit, organizado na Califórnia pela American Physical Society.

Ao coletar dados durante 758 noites, os cientistas do DES mapearam uma área de quase um oitavo de todo o céu. Para estudar a matéria escura, o projeto emprega várias técnicas de observação, incluindo medições de supernovas, análise de aglomerados de galáxias e lentes gravitacionais fracas.

Duas medições importantes da pesquisa DES - Oscilações Acústicas de Bárions (BAO) e medições de distância de estrelas em explosão (supernovas Tipo Ia) - traçam a história da expansão do Universo. BAO refere-se a uma medição padrão em escala cósmica formada por ondas sonoras no início do Universo, com picos que abrangem aproximadamente 500 milhões de anos-luz. Os astrônomos podem medir esses picos em vários períodos da história cósmica para ver como a energia escura esticou a escala ao longo do tempo.

ESCALA MENOR DO QUE A PREVISTA PELO MODELO

Santiago Avila, do Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) da Espanha, e chefe da análise da BAO no DES, afirma em um comunicado: "Ao analisar 16 milhões de galáxias, o DES descobriu que a escala BAO medida é, na verdade, 4% menor do que a prevista pelo modelo Lambda-CDM".

As supernovas do tipo Ia funcionam como "velas padrão", o que significa que elas têm um brilho intrínseco conhecido. Portanto, seu brilho aparente, combinado com informações sobre suas galáxias hospedeiras, permite que os cientistas façam cálculos precisos de distância. Em 2024, o DES publicou o conjunto de dados mais extenso e detalhado de supernovas até o momento, fornecendo medições muito precisas das distâncias cósmicas. Essas novas descobertas dos dados combinados de supernovas e BAO confirmam de forma independente as anomalias observadas nos dados de supernovas de 2024.

A CONSTANTE COSMOLÓGICA NÃO É TÃO CONSTANTE ASSIM

Ao integrar as medições da pesquisa DES com os dados da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, os pesquisadores deduziram as propriedades da energia escura, e os resultados sugerem que ela tem uma natureza que evolui com o tempo. Se confirmado, isso implicaria que a energia escura, a constante cosmológica, não é totalmente constante, mas um fenômeno dinâmico que exige uma nova estrutura teórica.

"Esse resultado é intrigante porque aponta para uma física além do modelo padrão da cosmologia", diz Juan Mena-Fernandez, do Laboratório de Física Subatômica e Cosmologia em Grenoble, França. "Se mais dados confirmarem essas descobertas, poderemos estar à beira de uma revolução científica.

Embora os resultados atuais ainda não sejam definitivos, outras análises que incorporem estudos adicionais, como o agrupamento de galáxias e a lente gravitacional fraca, poderão fortalecer essa evidência.

A análise final do estudo DES, prevista para o final deste ano, incorporará novos estudos cosmológicos para testar os resultados e esclarecer as restrições sobre a energia escura.

Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático

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