Podemos ser capazes de medir a energia escura através da colisão da Via Láctea com Andrômeda

O Universo está se expandindo, e está fazendo isso em um ritmo cada vez maior. Seja devido a um campo de energia escura em todo o cosmos ou devido a um fundamento do próprio espaço-tempo , o cosmos está expandindo o espaço entre galáxias distantes. 

Mas as galáxias próximas, aquelas que fazem parte do nosso grupo local, estão se aproximando. E como eles estão caindo um em direção ao outro pode nos dizer sobre a natureza da expansão cósmica. 

Como o céu pode parecer quando a galáxia de Andrômeda se aproxima da Via Láctea. Crédito: NASA; ESA; Z. Levay e R. van der Marel, STScI; T. Hallas; e A. Melinger

Uma das coisas que sabemos sobre a energia escura é que ela não é uma força. As galáxias não estão se afastando umas das outras. Mesmo as galáxias mais distantes são atraídas gravitacionalmente umas pelas outras, só que a expansão cósmica aumenta sua separação mais rapidamente do que elas podem cair uma na direção da outra. Mas a quantidade de expansão cósmica entre as galáxias depende de sua distância.

Quando as galáxias estão a alguns milhões de anos-luz uma da outra, elas podem cair uma na direção da outra mais rapidamente do que a expansão. É por isso que as galáxias se amontoam em superaglomerados ao longo do tempo. Grupos locais de galáxias se fundem e colidem, embora no geral o universo continue a se expandir.

Este é o caso do nosso próprio grupo local, que consiste na Via Láctea, Galáxia de Andrômeda, Galáxia do Triângulo, Nuvens de Magalhães e muitas galáxias anãs. Eles estão todos se puxando gravitacionalmente e eventualmente se fundirão para se tornar uma grande galáxia elíptica. Claro, essas galáxias estão caindo lentamente uma na direção da outra dentro de um espaço em expansão.

Isso significa que a taxa de aproximação um do outro é um pouco mais lenta do que seria apenas pela gravidade, que é onde entra um novo estudo no The Astrophysical Journal Letters .

As melhores medições que temos da queda de grupos locais são da nossa galáxia e da galáxia de Andrômeda. Temos imagens de alta resolução das estrelas em Andrômeda. Conhecemos o movimento geral e a massa da galáxia. Também conhecemos o movimento e a massa de nossa própria galáxia. Com isso, podemos calcular a taxa de aceleração gravitacional entre as duas galáxias, e podemos compará-la com a aceleração observada.

As incertezas entre os dois se sobrepõem, então não é preciso medir a energia escura diretamente, mas é suficiente colocar um limite superior na quantidade de energia escura em nosso grupo local.

A partir dos dados de Andrômeda, a equipe calculou um limite superior cerca de 5 vezes maior que o valor da energia escura medida pelo satélite Planck. Em outras palavras, o valor da energia escura observada na radiação cósmica de fundo está bem dentro do intervalo permitido por este novo estudo, o que não é surpreendente. Mas este é apenas um primeiro passo. 

Com observações de outros membros do grupo local, a equipe estima que eles podem diminuir o limite superior para cerca de 1,7 vezes o valor de Planck. 

Isso pode não parecer útil à primeira vista, mas seria uma restrição forte o suficiente para descartar alguns modelos alternativos. Na relatividade geral, prevê-se que a energia escura seja uniforme em todo o cosmos. 

Algumas alternativas prevêem que a energia escura se correlaciona com aglomerados galácticos, o que significa que os níveis locais de energia escura devem ser maiores do que a média geral medida pelo Planck.

A energia escura ainda será um mistério por um tempo, mas este estudo mostra que não precisamos apenas olhar para as galáxias mais distantes para entendê-la. Também podemos observar as galáxias em nosso próprio quintal.

Fonte: Universetoday.com