A constante Hubble é uma unidade que descreve a rapidez com que o universo está se expandindo a diferentes distâncias de um ponto específico no espaço. É uma das pedras angulares em nossa compreensão da evolução do universo - e os pesquisadores estão envolvidos em um debate sobre seu verdadeiro valor.
Como a constante Hubble foi descoberta
A constante Hubble foi calculada pela primeira vez na década de 1920, pelo astrônomo americano Edwin Hubble. Ele descobriu que objetos celestes nebulosos e nebulosos eram galáxias distantes situadas fora de nossa própria galáxia da Via Láctea, de acordo com a NASA.
Antes, a astrônoma americana Henrietta Leavitt mostrou que estrelas especiais chamadas variáveis cefeidas, cuja luminosidade sobe e desce regularmente, tinham uma estreita correlação entre o período de sua variação e o brilho intrínseco. Ao saber o quão brilhante uma Cefeida realmente é e quão fraca sua luz apareceu quando vista da Terra, o Hubble conseguiu derivar a distância da Cefeida.
O que o Hubble encontrou foi notável. Todas as galáxias do universo pareciam estar se afastando do nosso planeta. Além disso, quanto mais distante uma galáxia, mais rápida ela estava se afastando. Essa observação, que Hubble fez em 1929, tornou-se a base da lei de Hubble, que afirma que existe uma relação entre a distância que um objeto no cosmos está de nós e a velocidade com que ele está se afastando, de acordo com um explicador. da Universidade de Cornell.
A Terra não está, a propósito, em algum ponto privilegiado no centro do universo. Qualquer observador em qualquer lugar do cosmo verá que as entidades celestiais estão se afastando a um ritmo que aumenta com a distância.
Usando seus dados, Hubble tentou estimar a constante que leva seu nome, chegando a um valor de cerca de 342.000 mph por milhão de anos-luz, ou 501 quilômetros por segundo por megaparsec (Mpc) nas unidades de cosmólogos. (Um megaparsec é igual a 3,26 milhões de anos-luz.) Técnicas modernas mais precisas refinaram essa medição inicial e mostraram que era cerca de 10 vezes mais alta.
Por que a constante Hubble continua mudando
Mas exatamente o quanto o Hubble gastou continua sendo uma questão de disputa. Na década de 1990, os astrônomos descobriram que as supernovas distantes eram mais escuras e, portanto, mais distantes do que se suspeitava anteriormente. Essa descoberta indicou que o universo não estava apenas se expandindo, mas também se acelerando em sua expansão. O resultado exigiu a adição de energia escura - uma força misteriosa que separa tudo no cosmos - nos modelos do universo dos cosmólogos.
Após essa surpresa, os pesquisadores tentaram determinar a taxa de aceleração cósmica, descobrir como o universo começou e evoluiu e qual será seu destino final. Dados de variáveis cefeidas e outras fontes astrofísicas calcularam que a constante de Hubble era de 73,4 km / s / Mpc em 50.400 mph por milhão de anos-luz em 2016.
Mas um número alternativo foi derivado usando informações do satélite Planck da Agência Espacial Européia. A sonda passou os últimos 10 anos fazendo medições do fundo cósmico de microondas - um eco do Big Bang que contém dados sobre os parâmetros básicos do universo. Planck encontrou a constante do Hubble em 46.400 mph por milhão de anos-luz (67,4 km / s / Mpc) em 2018.
Os dois valores podem não parecer muito diferentes. Mas cada um é extraordinariamente preciso e não contém sobreposição entre suas barras de erro. Se a estimativa da Cefeida estiver errada, significa que todas as medições de distância dos astrônomos estão incorretas desde os dias do Hubble. Se a segunda estimativa estiver errada, então a física nova e exótica teria que ser introduzida nos modelos do universo dos físicos. Até agora, nenhuma equipe de cientistas que determinou os números estava disposta a admitir grandes erros de medição.
Em julho de 2019, os astrônomos usaram uma nova técnica para criar um novo cálculo da constante de Hubble. Os pesquisadores estudaram a luz de estrelas gigantes vermelhas, que atingem o mesmo pico de brilho no final de suas vidas. Isso significa que, assim como as Cefeidas, os astrônomos podem ver como as estrelas gigantes vermelhas e escuras aparecem da Terra e estimar sua distância. O novo valor ficou bem entre os dois antigos - 47.300 mph por milhão de anos-luz (69,8 km / s / Mpc) - mas os cientistas ainda não declararam a vitória ainda.
"Queríamos fazer um desempate", disse Barry Madore, astrônomo da Universidade de Chicago e membro da equipe que fez as últimas medições, à Live Science. "Mas não disse que este lado ou esse lado está certo. Dizia que havia muito mais desleixo do que todos pensavam antes".
O debate continua. Alguns sugeriram que o Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser (LIGO), que observa ondulações no tecido do espaço-tempo produzido por estrelas distantes de nêutrons colidindo umas com as outras, pode fornecer outro ponto de dados independente. Outros estão buscando lentes gravitacionais, que ocorrem quando objetos extremamente volumosos dobram e distorcem o espaço-tempo como uma lupa, fornecendo uma espiada em entidades ainda mais distantes, para esclarecer a discrepância. Mas, no momento, ninguém sabe ao certo onde e quando a resposta final sobre a constante do Hubble aparecerá.
