A Terra, o sistema solar, toda a Via Láctea e os poucos milhares de galáxias mais próximas de nós se movem em uma vasta "bolha" com um diâmetro de 250 milhões de anos-luz, onde a densidade média da matéria é metade do resto. Do universo.
Essa é a hipótese apresentada por um físico teórico da Universidade de Genebra (UNIGE) para resolver um enigma que divide a comunidade científica há uma década. Se o universo está se expandindo (e parece que está no estado atual), quão rápido ele está se expandindo?
Até agora, pelo menos dois métodos de cálculo independentes chegaram a dois valores diferentes de cerca de 10% com um desvio estatisticamente irreconciliável.
Esta nova abordagem, publicado na revista Physics Letters B, cancela essa divergência sem recorrer a nenhuma "nova física".
O universo em expansão
O universo está se expandindo desde o Big Bang, há 13,8 bilhões de anos. É uma teoria formulada pela primeira vez pelo físico e cânone belga Georges Lemaître (1894-1966), e demonstrada pela primeira vez por Edwin Hubble (1889-1953).
Em 1929 o astrônomo americano descobriu que todas as galáxias estão se afastando de nós e que as galáxias mais distantes estão se movendo mais rápido. Isso sugere que houve um tempo no passado em que todas as galáxias estavam no mesmo local, um tempo que pode corresponder ao Big Bang.
Esta pesquisa deu origem à lei de Hubble-Lemaître, incluindo a constante de Hubble (H0), que indica a taxa de expansão do universo. O "problema" é que existem dois métodos conflitantes de calcular a expansão do universo.
Dois métodos, dois resultados diferentes
O primeiro é baseado na radiação cósmica de fundo: esta é a radiação de micro-ondas que chega até nós de todas as partes, emitida quando o universo esfria o suficiente para permitir que a luz circule livremente (cerca de 370.000 anos após o Big Bang). Usando os dados precisos fornecidos pela missão espacial Planck e assumindo que o universo é homogêneo e isotrópico, um valor de 67,4 para H0 é obtido usando a teoria da relatividade geral de Einstein para percorrer o cenário.
O segundo método de cálculo é baseado em supernovas que aparecem esporadicamente em galáxias distantes. Esses eventos muito brilhantes fornecem ao observador distâncias muito precisas, uma abordagem que permitiu determinar um valor para H0 de 74.
Lucas Lombriser, professor do Departamento de Física Teórica da Faculdade de Ciências da UNIGE, explica: "Esses dois valores continuaram a se tornar mais precisos por muitos anos, mantendo-se diferentes um do outro. Não demorou muito para desencadear uma controvérsia científica e até acender a excitante esperança de que talvez estivéssemos diante de uma "nova física". . "
Para diminuir a lacuna, o professor Lombriser formulou a hipótese de que o universo não é tão homogêneo quanto alegado, uma hipótese que pode parecer óbvia em escalas relativamente modestas.
A seguir outra: depois da ideia de que você faz parte de uma imensa projeção holográfica e o que você faz parte de um imenso computador quântico, aqui está outro estudo. O bom é que cada um tem sua dignidade e uma possibilidade estatística de existir.
Não há dúvida de que a matéria é distribuída de maneira diferente dentro de uma galáxia do que fora dela. É mais difícil, no entanto, imaginar flutuações na densidade média da matéria calculada sobre volumes milhares de vezes maiores que uma galáxia, também considerada a íntima ligação entre eles.
A "bolha do Hubble"
"Se estivéssemos em algum tipo de bolha gigante", continua o professor Lombriser, onde a densidade da matéria é significativamente menor do que a densidade conhecida para todo o universo, "haveria consequências nas distâncias das supernovas e, em última análise, na determinação de H0".
Essa "bolha do Hubble" deve ser grande o suficiente para incluir a galáxia que serve de referência para medir distâncias. Ao estabelecer um diâmetro de 250 milhões de anos-luz para essa bolha, o físico calculou que, se a densidade da matéria interna fosse 50% menor que a do resto do universo, seria obtido um novo valor para a constante de Hubble, o que, portanto, concordaria com o obtido usando o fundo cósmico de microondas.
"A probabilidade de tal flutuação nesta escala é de 1 em 20 a 1 em 5", diz o professor Lombriser, o que significa que não é a fantasia de um teórico. "Existem muitas regiões como a nossa no vasto universo."
Em suma, gostaria de dizer que não é uma bolha. Sabão não, quero dizer.
Referências: Lucas Lombriser. Coerência da constante de Hubble local com a radiação cósmica de fundo. Physics Letters B, 2020; 803: 135303 DOI: 10.1016 / j.physletb.2020.135303
