A melhor medição da expansão do Universo

A famosa "escada de distâncias cósmicas", usada para medir a taxa de expansão do Universo, é formada por uma série de estrelas e outros corpos celestes com distâncias conhecidas.[Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Astrônomos usando o telescópio espacial Spitzer da NASA anunciaram a medida mais precisa até agora da constante de Hubble, ou a velocidade com que o nosso Universo se expande. A constante de Hubble tem o nome do astrônomo Edwin P. Hubble, que surpreendeu o mundo na década de 1920, confirmando que o nosso Universo tem-se expandido desde o Big Bang há 13,7 bilhões de anos atrás. No final da década de 90, foi descoberto que a expansão está acelerando, ou seja, subindo de velocidade ao longo do tempo. A determinação da taxa de expansão é fundamental para a compreensão da idade e tamanho do Universo.

Ao contrário do telescópio espacial Hubble, que observa o Universo no visível, o Spitzer explora um longo comprimento de onda infravermelho para fazer a sua nova medição. Esta medição melhora por um fator de 3 um estudo semelhante do telescópio Hubble e desce a incerteza até 3%, um salto de gigante na precisão para medições cosmológicas. O novo valor apurado para a constante de Hubble é 74,3 ± 2,1 quilômetros por segundo por megaparsec [(km/s)/Mpc]. Um megaparsec é cerca de 3,26 milhões de anos-luz.

Os resultados obtidos pelo Spitzer foram combinados com dados publicados da sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) da NASA para obter uma medição independente da energia escura, um dos maiores mistérios do Cosmos. Pensa-se que a energia escura esteja vencendo uma batalha contra a gravidade, puxando o tecido do Universo. Pesquisas com base nesta aceleração foram premiadas com o Nobel da Física em 2011.

A visão infravermelha, que consegue penetrar a poeira para proporcionar melhores vistas de estrelas variáveis chamadas cefeidas, permitiu ao Spitzer melhorar as medições anteriores da constante de Hubble. Estas estrelas pulsantes são de importância vital para o que os astrônomos chamam de escala de distância cósmica: um conjunto de objetos com distâncias conhecidas que, quando combinados com a velocidade a que os objetos se afastam de nós, revelam a velocidade de expansão do Universo. As cefeidas são cruciais para os cálculos, pois as suas distâncias da Terra podem ser medidas facilmente. Em 1908, Henrietta Leavitt descobriu que estas estrelas pulsam a uma taxa diretamente relacionada com o seu brilho intrínseco.

Para visualizar o porquê de isto ser tão importante, imagine alguém que se afasta com uma vela na mão. Quanto mais distante está, mais fraca será a sua luz. O seu brilho aparente revelaria a sua distância. O mesmo princípio aplica-se às cefeidas, as "velas" padrão do nosso Cosmos. Ao medir quão brilhantes aparecem no nosso céu, e ao comparar este brilho com o seu brilho conhecido se estivessem perto, os astrônomos podem calcular a sua distância à Terra.

O Spitzer observou 10 cefeidas na nossa própria Galáxia, a Via Láctea, e 80 noutra galáxia vizinha chamada Grande Nuvem de Magalhães. Sem a poeira cósmica bloqueando a nossa visão, a equipe do Spitzer foi capaz de obter medidas mais precisas do brilho aparente das estrelas, e portanto das suas distâncias. Estes dados abrem o caminho para uma estimativa nova e melhorada da velocidade de expansão do nosso Universo. O estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal.

Fonte: www.nasa.gov