Um novo estudo põe em dúvida o modelo padrão de expansão do Universo
A taxa de expansão do Universo tem dois valores diferentes, mas muito precisos que não são compatíveis. Este problema, conhecido como tensão de Hubble, vem juntar-se a outras questões, como a origem da energia escura e o problema da planura.
O objetivo deste trabalho é explicar a tensão de Hubble através de uma interpretação geométrica dos pontos de vista observacionais em variedades embebidas.
Foram utilizados conjuntos de dados de 1048 supernovas Pantheon Tipo Ia e 34 cronómetros cósmicos combinados com 7 amostras baseadas no tamanho da oscilação acústica radial dos bariões para restringir o modelo.
Este estudo foi publicado na revista Classical and Quantum Gravity, por Robert Monjo e Rutwig Campoamor-Stursberg, professores do Departamento de Álgebra, Geometria e Topologia da Universidade Complutense de Madrid.
A expansão do Universo acontece ou não como se pensava?
Segundo os autores, "as observações puramente geométricas, como a escada de distância cósmica, mostram que a expansão do Universo não é como a observada, na radiação cósmica de fundo, em microondas". Esta diferença, explicam, envolve uma incompatibilidade estatística conhecida em cosmologia como a "tensão de Hubble", relacionada com o parâmetro de expansão do Universo, cujo nome foi cunhado em honra do astrónomo Edwin Hubble, que detalhou a taxa de expansão há um século.
Este trabalho mostra que, ao aplicar a geometria analítica ao movimento das estrelas supernovas, a expansão cósmica se comporta "como se fosse linear, com uma taxa igual ao inverso da idade do Universo".
Segundo Monjo, o autor principal do estudo, as observações recolhidas pelas missões espaciais nas últimas décadas são "distorcidas pelas trajetórias curvas da luz no espaço em expansão", causando uma "aceleração aparente".
Para provar a sua hipótese, o estudo analisa a sua compatibilidade com a teoria padrão, prevendo uma "energia escura aparente" de 70%, ou seja, "muito semelhante à presumivelmente observada no fundo cósmico de microondas". A diferença em relação ao modelo padrão seria que esse valor seria constante, ou seja, teria sempre o mesmo valor para se ajustar à expansão linear.
De acordo com este estudo, intitulado "Geometric perspective for explaining Hubble tension", o Universo seria finito, expandindo-se linearmente à velocidade da luz, e fechado por um raio de curvatura igual à idade do Universo. Com estes ingredientes, os autores derivam uma aceleração fictícia semelhante à que explica a energia escura.
Atualmente, todas as pistas e alternativas à matéria escura estão a ser seriamente analisadas pela comunidade científica. Se as descobertas de Monjo e Campoamor-Stursberg se confirmarem, será uma nova era na cosmologia moderna.