STAR trilhas sobre o telescópio Mayall no Arizona, que abriga o instrumento espectroscópico de energia escura
Luke Tyas/Berkeley Lab
A Darkish Power é uma das características mais misteriosas do nosso universo – não sabemos o que é, mas controla como o universo está se expandindo, bem como seu destino remaining. Agora, um estudo de milhões de objetos celestes revelou que podemos estar pensando em tudo errado, com consequências potencialmente dramáticas para o cosmos.
“Esta é a maior dica que temos sobre a natureza da energia escura nos aproximadamente 25 anos desde que a descobrimos”, diz Adam Riess na Universidade Johns Hopkins, em Maryland.
O resultado vem de três anos de dados coletados pelo instrumento espectroscópico de energia escura (DESI) no Arizona. Combinando esses dados com outras medições, como mapas do radiação cósmica de fundo de microondas e Supernovas, a equipe DESI concluiu que a energia escura pode ter mudado com o tempo-contradizendo diretamente o modelo padrão de cosmologia, chamado Lambda-CDM.
“Esta é a vanguarda do conhecimento humano”, diz o membro da equipe Desi Will Percival na Universidade de Waterloo, no Canadá. “Estamos vendo algo incrível com o universo inteiro.”
Desi é montado em um telescópio e funciona medindo o “Crimson Shift”Da luz emitida por galáxias distantes, ou como os comprimentos de onda dessa luz são esticados à medida que viaja pelo universo. A partir disso, os pesquisadores podem determinar quanto o universo se expandiu durante a jornada da luz e calcular como essa expansão está mudando. Até agora, a equipe analisou a luz de quase 15 milhões de galáxias e outros objetos brilhantes no céu.
Durante décadas, os físicos concordaram que o universo está se expandindo a uma taxa fixa de aceleração, uma constante cosmológica conhecida como lambda que foi interpretada como o impulso de energia escura. Mas em abril de 2024, as medidas de Desi mostraram as primeiras dicas de que o universo pode realmente estar acelerando menos rapidamente ao longo do tempo – Tornar a constante cosmológica não tão constante.
Riess, que não está na equipe DESI, diz que na época ele não tinha certeza se a descoberta persistiria com mais dados. De fato, ele só ficou mais forte. “É muito emocionante para mim que parece que (a equipe) não encontrou nenhum problema na análise após mais um ano e depois de adicionar mais dados. Se alguma coisa, o resultado é mais significativo”, diz ele.
Dito isto, a descoberta ainda não atende ao nível estatístico “5 sigma” que os físicos usam convencionalmente para marcar uma descoberta como genuína, em vez de um acaso estatístico. A análise atual atinge no máximo 4,2 sigma, mas membro da equipe Mustapha Ishak-Boushaki Na Universidade do Texas, em Dallas, diz que a equipe acredita que, como Desi continua recebendo dados, o resultado deve atingir 5 sigma dentro de dois anos. “Esse resultado sobre energia escura é algo que não esperávamos acontecer em nossa vida”, diz ele.
Uma garantia, diz Ishak-Boushaki, é que a descoberta não depende apenas de dados da DESI, mas também de várias outras pesquisas do universo. Riess compara a situação a um banquinho de várias pernas, onde quebrar uma perna-ou remover um conjunto de dados-não chega à conclusão completamente.
Supondo que as pernas segurem, o universo pode parecer muito diferente da nossa imagem atual. Se a energia escura continua se tornando mais fraca, o universo pode chegar a um estado em que está se expandindo a uma taxa constante, em vez de mais rápido e mais rápido, diz Ishak-Boushaki. Alguns cenários dramáticos também se tornam mais plausíveis, como a “Large Crunch”, onde o cosmos começa a se contrair em vez de se expandir e eventualmente entra em colapso em si mesmoele diz.
O futuro exato do universo continua sendo uma questão em aberto, e Desi não é o único que os pesquisadores estão usando para responder. Riess aponta para várias outras pesquisas do universo, como a da NASA Nancy Grace Telescópio Espacial Romano e o Observatório de Vera Rubin No Chile, que são projetados para ajudar a esclarecer a verdadeira natureza da energia escura.
Enquanto Modelos matemáticos Para um universo com a mudança de energia escura ainda precisa acompanhar essas observações, Percival diz que espera que o futuro trabalho teórico ajudará a projetar ainda mais experimentos que testem diretamente nossas suposições sobre essa força misteriosa.
“No que diz respeito aos modelos teóricos, a caixa de Pandora acabou de abrir. Ficamos presos a uma constante cosmológica”, diz Ishak-Boushaki. “Não estamos mais presos.”
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