Há alguns momentos mais deslumbrantes do que estar sob um céu estrelado brilhante. A Via Láctea, embrulhada acima em uma folha cósmica de cores e padrões, também sugere que há mais do que aparenta.
A maioria de nós anseia por essas noites escuras, longe das luzes da cidade. Mas um novo estudo sugere que o Universo é um pouco também Sombrio.
As vastas áreas do espaço vazio são preenchidas por filamentos de hidrogênio e hélio. Mas há uma desconexão entre quão brilhante é esperada a estrutura em larga escala do Universo e quão brilhante ela realmente é.
Em um estudo recente, uma equipe de astrônomos liderada por Juna Kollmeier do Instituto Carnegie de Ciência descobriu que a luz de populações conhecidas de estrelas e quasares não é suficiente para explicar observações de hidrogênio intergalático.
Em um universo bem iluminado, o hidrogênio intergalático será facilmente destruído por fótons energéticos, o que significa que as imagens da estrutura em larga escala parecerão realmente mais escuras. Enquanto em um universo sombrio, há menos fótons para destruir o hidrogênio intergalático e as imagens parecerão mais brilhantes.
As observações do telescópio espacial Hubble da estrutura em grande escala mostram um universo bem iluminado. Mas simulações de supercomputadores usando apenas as fontes conhecidas de luz ultravioleta produzem um universo pouco iluminado. A diferença é de 400%.
Observações indicam que os fótons ionizantes de estrelas jovens e quentes são quase sempre absorvidos por gás na galáxia hospedeira, de modo que nunca escapam para afetar o hidrogênio intergalático. O culpado necessário pode ser o número conhecido de quasares, que é muito menor do que o necessário para produzir a luz necessária.
"Ou nossa contabilidade da luz de galáxias e quasares está muito distante, ou há outra fonte importante de fótons ionizantes que nunca reconhecemos", disse Kollmeier em um comunicado à imprensa. “Estamos chamando essa falta de luz de crise de subprodução de fótons. Mas são os astrônomos que estão em crise - de uma maneira ou de outra, o universo está se dando muito bem. ”
Estranhamente, essa incompatibilidade aparece apenas no cosmo próximo, relativamente bem estudado. No início do Universo, tudo se soma.
"As simulações se encaixam perfeitamente nos dados do universo primitivo, e se encaixam perfeitamente nos dados locais, se for permitido assumir que essa luz extra está realmente lá", disse o co-autor Ben Oppenheimer da Universidade do Colorado. "É possível que as simulações não reflitam a realidade, o que por si só seria uma surpresa, porque o hidrogênio intergalático é o componente do Universo que pensamos entender melhor."
Assim, os astrônomos estão tentando lançar luz sobre a luz que falta.
"A possibilidade mais empolgante é que os fótons ausentes venham de alguma nova fonte exótica, não de galáxias ou quasares", disse o co-autor Neal Katz, da Universidade de Massachusetts em Amherst.
A equipe está explorando essas novas fontes com vigor. É possível que exista uma população desconhecida de quasares no Universo próximo. Ou, mais exoticamente, os fótons poderiam ser criados a partir da aniquilação da matéria escura.
"A grande vantagem de uma discrepância de 400% é que você sabe que algo está realmente errado", disse o coautor David Weinberg, da Ohio State University. "Ainda não sabemos ao certo o que é, mas pelo menos uma coisa que pensávamos que sabíamos sobre o universo atual não é verdadeira".
Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal Letters e estão disponíveis online.
