Como sabemos que o universo está se expandindo?

O Prêmio Nobel de Física de 2011 foi atribuído conjuntamente a três cientistas que descobriram que a expansão do universo está acontecendo de maneira acelerada. Esse fenômeno é atribuído a uma força misteriosa chamada de energia escura. E como é que os cientistas descobriram isso? Desde os anos 90, os vencedores do Nobel, os físicos Saul Perlmutter, Brian Schmidt e Adam Riess, estudam as supernovas do tipo Ia – as violentas explosões resultantes da morte de estrelas anãs brancas. 

Quando uma estrela de pequena massa (como o nosso sol) funde todo seu hidrogênio em hélio, ela se expande em uma gigante vermelha e começa a fundir o hélio em carbono e oxigênio. Então, a estrela lança suas camadas exteriores formando uma nebulosa planetária, deixando para trás o denso núcleo de carbono e oxigênio. Este núcleo morto é chamado de anã branca, que normalmente tem o tamanho da Terra com a mesma massa do nosso sol.

Se uma anã branca tem uma companheira estelar, ela pode sugar material de seu vizinho. Com o acréscimo de matéria na anã branca, a pressão e a densidade também aumentam e a temperatura fica maior. Quando a anã branca acresce muito material a si mesma, a temperatura aumenta dramaticamente até acontecer uma violenta explosão estelar, conhecida como supernova. Supernovas do tipo Ia são úteis para os astrônomos por causa das semelhanças em suas curvas de luz, que são gráficos da intensidade de uma certa onda eletromagnética de um objeto celeste em função do tempo. As supernovas do tipo Ia são tão parecidas que os astrônomos usam essas explosões como uma “vela padrão” para medir as distâncias de objetos no universo.

Os vencedores do Nobel de Física mediram a maneira como a luz de supernovas Ia se distorciam para ver a rapidez com que as galáxias estão se afastando umas das outras. Em outras palavras, o quão rápido o universo está se expandindo.  A partir da análise da cor luminosa, em que foi observado que a luz percorria uma distância maior por um maior período de tempo, foi concluído que todas as estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias estão se movendo cada vez mais rápido. Ao contrário do que pode se induzir, a expansão do universo não está se abrandando devido à gravidade. Os astrônomos acreditam que há outra força misteriosa por trás do comportamento inesperado do universo: o que eles chamam de energia escura.

Fonte: Life'sLittleMysteries