As descobertas, publicadas em 6 de novembro na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, questionam a crença amplamente aceita de que uma força misteriosa conhecida como “energia escura” está empurrando as galáxias para longe a uma taxa cada vez maior. Em vez disso, os pesquisadores não encontraram evidências convincentes de que o universo ainda esteja se acelerando.

Se confirmados, os resultados podem remodelar a compreensão dos cientistas sobre a energia escura, ajudar a resolver a longínqua “tensão de Hubble” e transformar teorias sobre o passado e o futuro do universo.

Evidence for a Cosmic Slowdown

O pesquisador principal, Professor Young-Wook Lee da Universidade Yonsei, na Coreia do Sul, disse: “Nosso estudo mostra que o universo já entrou em uma fase de expansão desacelerada na época atual e que a energia escura evolui com o tempo muito mais rapidamente do que se pensava anteriormente.”

“Se esses resultados forem confirmados, isso marcaria uma mudança de paradigma significativa na cosmologia desde a descoberta da energia escura há 27 anos.”

Durante quase três décadas, os astrônomos acreditavam que a expansão do universo estava se acelerando devido à energia escura, uma força misteriosa que atua como uma espécie de “anti-gravidade”. Essa conclusão foi originalmente baseada em medições de supernovas do tipo Ia distantes, uma descoberta que rendeu o Prêmio Nobel de Física em 2011.

Rethinking the Universe’s “Standard Candles”

A nova pesquisa da Universidade Yonsei desafia essa base. Supernovas do tipo Ia, há muito consideradas “candeeiros padrão” confiáveis para medir distâncias cósmicas, parecem ser influenciadas pela idade das estrelas que as produzem.

Mesmo após padronizar seu brilho, a equipe descobriu que supernovas originadas de estrelas mais jovens tendem a parecer mais fracas, enquanto aquelas de estrelas mais velhas aparecem mais brilhantes. Analisando dados de 300 galáxias hospedeiras, os pesquisadores confirmaram esse efeito de idade com um nível extraordinário de confiança (99,999%).

Isso significa que parte do apagamento anteriormente atribuída à aceleração cósmica pode, na verdade, resultar das diferenças na população estelar, em vez da expansão universal.

A New Model Emerges

Quando a equipe corrigiu para esse viés relacionado à idade, os dados das supernovas não se ajustaram mais ao modelo padrão ΛCDM, que assume uma forma constante de energia escura. Em vez disso, coincidiu mais de perto com um modelo mais recente apoiado pelo projeto Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).

Esse modelo alternativo se baseia em oscilações acústicas bariônicas (BAO) – essencialmente ondas sonoras antigas do Big Bang – e dados do fundo cósmico de micro-ondas (CMB). Ambas as fontes sugerem que a energia escura não é constante, mas em vez disso enfraquece e muda com o tempo.

Quando os pesquisadores combinaram os dados corrigidos das supernovas com os resultados de BAO e CMB, as evidências se tornaram avassaladoras: o universo não parece estar mais se acelerando, mas entrou em uma fase de expansão desacelerada.

A Universe Already Slowing

O Professor Lee explicou: “No projeto DESI, os resultados principais foram obtidos combinando os dados não corrigidos das supernovas com as medições das oscilações acústicas bariônicas, levando à conclusão de que, enquanto o universo vai desacelerar no futuro, ele ainda está se acelerando no presente.”

“Em contraste, nossa análise – que aplica a correção de viés de idade – mostra que o universo já entrou em uma fase de desaceleração hoje. Notavelmente, isso concorda com o que é previsto independentemente pelas análises apenas de BAO ou BAO+CMB, embora esse fato tenha recebido pouca atenção até agora.”

Testing the Findings

Para fortalecer suas conclusões, a equipe de Yonsei está realizando o que chamam de “teste livre de evolução”. Essa abordagem examina apenas supernovas de galáxias jovens e coevas – aquelas com estrelas de idades semelhantes – em toda a faixa de redshift. Resultados preliminares já apoiam a principal descoberta.

“Nos próximos cinco anos, com o Observatório Vera C. Rubin descobrindo mais de 20.000 novas galáxias hospedeiras de supernovas, medições de idade precisas permitirão um teste muito mais robusto e definitivo da cosmologia das supernovas,” disse o professor de pesquisa Chul Chung, coautor do estudo, junto com o candidato a PhD Junhyuk Son.

The Vera C. Rubin Observatory and the Future of Cosmology

Situado nas altas montanhas dos Andes chilenos, o Observatório Vera C. Rubin abriga a câmera digital mais poderosa do mundo. Tendo iniciado operações científicas este ano, espera-se que revolucione nossa compreensão tanto do sistema solar quanto do universo mais amplo.

Após o Big Bang, há cerca de 13,8 bilhões de anos, o universo se expandiu rapidamente antes que a gravidade começasse a desacelerá-lo. Então, cerca de nove bilhões de anos após seu nascimento, os cientistas descobriram que a expansão havia começado a acelerar novamente. Isso foi atribuído à energia escura, que se acredita compor cerca de 70% do universo.

Dark Energy’s Mystery Deepens

Apesar de décadas de estudo, a energia escura continua sendo um dos enigmas mais intrigantes da ciência. No ano passado, dados do DESI em Tucson, Arizona, sugeriram que a influência da energia escura pode ter mudado ao longo do tempo, uma ideia que agora ganha força com os novos resultados da equipe de Yonsei.

Com instrumentos avançados, como o DESI e o Observatório Vera C. Rubin, os astrônomos esperam finalmente descobrir o que realmente é a energia escura – e como ela molda o destino do universo.