Como se a energia escura já não fosse suficientemente misteriosa e desconcertante, uma nova investigação sugere que esta força desconhecida pode já não estar a separar as galáxias a um ritmo acelerado.
Este resultado notável provém de pesquisas que sugerem que a expansão do universo já começou a abrandar, contrariamente à crença actualmente favorecida de que a energia escura ainda está a acelerar a expansão do cosmos. A descoberta também segue os resultados do Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI) que no ano passado indicou que a energia escura está enfraquecendo.
Os investigadores por trás desta descoberta já a consideram uma possível mudança de paradigma na forma como pensamos sobre a própria natureza do universo. “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”, disse Young-Wook Lee, líder da equipe e pesquisador da Universidade Yonsei, na Coreia do Sul, em um comunicado. “Se estes resultados forem confirmados, marcaria uma grande mudança de paradigma na cosmologia desde a descoberta da energia escura, há 27 anos.”
A energia escura evolui
A existência da energia escura foi sugerida pela primeira vez em 1998, quando duas equipas separadas de astrónomos observaram imagens distantes. Supernovas tipo Iatambém chamadas de “velas padrão” devido ao fato de que sua saída de luz uniforme pode ser usada para medir distâncias cósmicas. Isto revelou que quanto mais longe uma galáxia estava, mais rápido ela se afastava. Isto indicou às duas equipas, que receberam o Prémio Nobel da Física de 2011 pela descoberta, que a velocidade com que o Universo se expande está a aumentar. A energia escura foi introduzida como uma força de substituição para explicar esta expansão acelerada.
Nas três décadas seguintes, embora os cientistas não tenham conseguido determinar de forma conclusiva o que é a energia escura, descobriram que esta força é dominante, representando aproximadamente 68% do orçamento total de energia-matéria do Universo. Os investigadores também descobriram que a energia escura nem sempre foi dominante, parecendo ter começado a dominar e a acelerar a expansão do Universo há cerca de 5 mil milhões de anos, ou cerca de 9 mil milhões de anos após o Big Bang.
A primeira indicação de que a energia escura pode não ser tão dominante como se pensava anteriormente surgiu como cortesia dos primeiros resultados do DESI na primavera de 2024. Esta nova fenda na armadura da energia escura resultou da descoberta de Lee e colegas da Universidade Yonsei de que a supernova Tipo Ia pode não ser tão padrão, afinal. Isto porque o seu brilho pode ser fortemente afetado pela idade das estrelas progenitoras destes eventos explosivos. Na verdade, esta equipa descobriu que mesmo depois de a luz das supernovas do Tipo Ia ter sido padronizada, as supernovas do Tipo Ia provenientes de populações de estrelas mais jovens eram mais fracas do que as pertencentes a populações estelares mais antigas.
Usando uma amostra de 300 galáxias, a pesquisa sugeriu uma significância de 99,99% de que o escurecimento de supernovas distantes do Tipo Ia pode surgir não apenas de efeitos cosmológicos como a expansão do espaço, mas também de efeitos estelares. Corrigindo o preconceito, a equipa descobriu que os seus resultados excluem o modelo atualmente preferido de evolução cósmica, o modelo padrão da cosmologia, ou o modelo Lambda Cold Dark Matter (LCDM), e a sua receita de energia escura.
No entanto, o principal resultado emergente desta investigação é a implicação de que o Universo não está a expandir-se a um ritmo acelerado, mas já transitou para um estado de expansão desacelerada. Isso vai ainda mais longe do que as sugestões do DESI sobre o enfraquecimento da energia escura.
“No projeto DESI, os principais resultados foram obtidos através da combinação de dados não corrigidos de supernovas com medições de oscilações acústicas bariónicas, levando à conclusão de que embora o Universo vá desacelerar no futuro, ainda está a acelerar no presente,” explicou Lee. “Em contraste, a nossa análise – que aplica a correção do preconceito de idade – mostra que o Universo já entrou hoje numa fase de desaceleração.”
O próximo passo da equipa será confirmar estes resultados através da realização de um “teste sem evolução”, utilizando apenas supernovas jovens do Tipo Ia de galáxias jovens a diversas distâncias. O Observatório Vera C. Rubin, que acaba de começar a observar o cosmos com a maior câmara digital do mundo a partir da sua posição no topo do Cerro Pachón, no Chile, está preparado para desempenhar um papel importante nesta investigação.
“Nos próximos cinco anos, com o Observatório Vera C. Rubin a descobrir mais de 20.000 novas galáxias hospedeiras de supernovas, medições precisas da idade permitirão um teste muito mais robusto e definitivo da cosmologia das supernovas”, disse Chul Chung, membro da equipa e investigador da Universidade Yonsei.
A pesquisa da equipe foi publicada na quarta-feira (5 de novembro) na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
