- Um estudo recente apresenta o resultado de que a taxa de expansão do universo não estaria mais acelerando e já teria entrado em uma fase de desaceleração
- Ao corrigir o fato de que o brilho das supernovas do tipo Ia é afetado pelo viés da idade estelar (age-bias), os dados deixam de se alinhar ao modelo cosmológico ΛCDM tradicional
- Os dados corrigidos se mostram mais consistentes com modelos de energia escura que variam com o tempo e também mantêm coerência com dados de BAO (oscilações acústicas de bárions) e CMB (radiação cósmica de fundo)
- Essa análise sugere que a intensidade e a natureza da energia escura enfraquecem e mudam ao longo do tempo, e que o universo atual já estaria em um estado de expansão desacelerada
- Se os resultados forem confirmados, isso poderá ser visto como uma mudança de paradigma na cosmologia, 27 anos após a descoberta da energia escura
Visão geral da pesquisa
- Um novo estudo propõe a possibilidade de que a expansão do universo tenha entrado em um estado de desaceleração, e não de aceleração
- Até agora, acreditava-se que a energia escura empurrava as galáxias cada vez mais rápido para longe umas das outras
- Os novos resultados colocam essa hipótese em dúvida
- O estudo foi publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
- A equipe de pesquisa, liderada pelo professor Lee Young-Wook, da Universidade Yonsei, analisou a possibilidade de variação temporal da energia escura
Correção do viés de idade nos dados de supernovas
- Os pesquisadores observaram que as supernovas do tipo Ia, usadas como “velas padrão”, têm seu brilho afetado pela idade das estrelas progenitoras
- Supernovas em populações estelares jovens aparecem mais fracas, enquanto as de populações mais antigas aparecem mais brilhantes
- Ao analisar uma grande amostra de 300 galáxias, a equipe confirmou que esse efeito é estatisticamente significativo com 99,999% de nível de confiança
- Após corrigir esse viés, os dados das supernovas deixaram de ser compatíveis com o modelo ΛCDM (com constante cosmológica)
- Em vez disso, passaram a se ajustar melhor ao modelo de energia escura variável no tempo derivado de dados de BAO+CMB
Novo modelo de expansão do universo
- Ao combinar os dados corrigidos de supernovas com os resultados de BAO e CMB, o modelo padrão ΛCDM foi fortemente descartado
- A análise combinada indica que o universo está atualmente em um estado de expansão desacelerada, e não acelerada
- Os pesquisadores explicam que, ao contrário da conclusão anterior do projeto DESI (aceleração no presente e desaceleração no futuro), o universo já entrou na fase de desaceleração
- Isso também é consistente, de forma independente, com a análise apenas de BAO e com a análise BAO+CMB
Verificação posterior e planos futuros
- A equipe está realizando um teste “livre de evolução” (evolution-free) para verificar os resultados
- Usando apenas galáxias jovens da mesma idade, compara supernovas em toda a faixa de desvio para o vermelho
- Os resultados iniciais apoiam a principal conclusão
- O Vera C. Rubin Observatory deve descobrir mais de 20 mil galáxias hospedeiras de supernovas nos próximos 5 anos
- Isso deve permitir medições de idade mais precisas e validação na cosmologia de supernovas
Energia escura e significado cosmológico
- A energia escura representa cerca de 70% da energia do universo, mas sua natureza continua sendo um mistério
- Este estudo sugere que a energia escura enfraquece e evolui ao longo do tempo
- Se os resultados forem confirmados, poderá ser necessária uma revisão fundamental da compreensão da expansão do universo desde a descoberta da energia escura em 1998
- Instrumentos de observação de próxima geração, como o DESI e o Rubin Observatory, devem desempenhar papel central para esclarecer a natureza da energia escura e o processo de evolução do universo
3 comentários
Comentários do Hacker News
Li um estudo que sugere que a suposição de que o processo de padronização do brilho das supernovas do tipo Ia não varia com a idade estelar pode estar errada
Ao medir diretamente a idade das galáxias hospedeiras das supernovas, foi encontrada uma correlação de 5,5σ entre o brilho padronizado e a idade
Isso introduz um viés sistemático conforme o redshift, e a correção de massa usada até hoje não resolve o problema
Depois de corrigir o viés de idade, os dados passaram a se ajustar melhor ao modelo CDM
Link do artigo
Ainda assim, eles reconhecem um viés no fato de a amostra estar concentrada em baixo redshift e em certos tipos de galáxia
Disseram que pretendem atualizar os resultados com os dados do Rubin LSST. É realmente um momento fascinante depois de décadas do modelo LCDM como padrão
Fiquei com a sensação de que as previsões sobre matéria escura e energia escura são confiantes demais em relação aos dados disponíveis
Falta esforço para testar modelos novos, e muitas vezes parece haver uma resistência a substituir o modelo atual
No fim, estamos fazendo o melhor possível com dados muito tênues, mas ainda acho que existe muito espaço para novas investigações
O ponto central é que as supernovas do tipo Ia eram tratadas como velas padrão (standard candles) do Universo, mas na prática parecem ser bastante afetadas pela idade estelar
Como esse método é um dos principais meios de medir distâncias cósmicas e a taxa de expansão do Universo, se essa suposição estiver errada isso pode ser uma enorme virada científica
Estou muito curioso para ver quais serão os contra-argumentos
Artigo do DESI, artigo da equipe coreana
talvez “aceleração” não seja apenas aumento de distância, mas também uma mudança no fluxo do tempo
Parece um conceito tão autorreferente que deixa a cabeça embaralhada
Acho interessante que este estudo tenha tocado exatamente nessa dúvida
Resolver isso é simples. Basta esperar 5 bilhões de anos e veremos qual modelo estava certo
Pessoalmente, torço por um Universo em desaceleração. Assim daria para explorar mais espaço
Já deixei um lembrete marcado para conferir de novo nessa época
Passaria 5 bilhões de anos envolvendo estrelas com esferas de Dyson e depois simularia todos os mundos lá dentro
Se este estudo estiver certo, então o Big Bounce volta a ser uma possibilidade
O Universo pode ser um sistema que repete infinitamente ciclos de expansão e contração
o professor Carlos Frenk, da Universidade de Durham, avaliou o resultado como “muito provocador e interessante, mas pode estar errado”
Ou seja, é um resultado difícil de ignorar
Não há matéria suficiente no Universo para ele voltar a se contrair, então ele pode continuar se expandindo para sempre em desaceleração
Este estudo é a primeira tentativa de verificar essa hipótese de fato
Só conseguimos observar dentro de uma esfera com raio de cerca de 46,5 bilhões de anos-luz, e o que está além disso é desconhecido
Se trocarmos uma constante cosmológica fixa por um modelo de energia escura que varia com o tempo,
então seriam necessários parâmetros adicionais para explicar essa evolução, e isso não criaria risco de overfitting?
Fico na dúvida se a melhora no ajuste aos dados não seria apenas resultado desse excesso de flexibilidade
Acho possível que o Universo tenha uma estrutura que se expande e se contrai como um corpo elástico
A existência é um conceito que não pode ser negado e, olhando por perspectivas como multiverso, teoria dos conjuntos ou leis evolutivas baseadas em interação,
tudo seria composto por dados em interação
Distância, no fim, talvez seja apenas uma medida de possibilidade. É uma ideia um tanto metafísica
O Universo inteiro é sempre uma existência completa, e o infinitamente pequeno e o infinitamente grande se penetram numa relação tipo yin-yang
também não poderia ser dito existente por definição.
Ou seja, o argumento da inevitabilidade da existência precisaria ser mais refinado
Olhando o gráfico da Figura 3,
se você esconder a parte depois do “presente”, ele parece ter forma de onda senoidal. Quase como um gongo cósmico
Dá até a impressão de que alguém criou o Sistema Solar e depois reduziu a velocidade da expansão
Não sou cientista, mas sempre achei que a Cosmic Distance Ladder (escada de distâncias cósmicas)
podia ser imprecisa por depender da suposição de que o brilho das velas padrão é constante
A medição direta da CMB (radiação cósmica de fundo) me parece mais simples e menos sujeita a erros
Artigo da Wikipédia
Mas medições da CMB também não significam nada sem interpretação de modelo
Se o modelo não tiver matéria escura nem energia escura, a interpretação da CMB muda completamente
Essas informações podem ser estimadas pela curva de luz
Link de referência
Métodos diferentes deveriam chegar ao mesmo resultado, e se isso não acontece é sinal de que estamos deixando algo passar
Tanto os dados corrigidos de supernovas quanto os resultados de BAO+CMB sugerem que a energia escura enfraquece com o tempo
Os pesquisadores afirmam que o modelo padrão ΛCDM foi estatisticamente excluído
Mas eles não dizem que a energia escura se tornou totalmente desnecessária. Fiquei curioso sobre o motivo
Até agora, todas as observações apontavam para a mesma quantidade de energia escura
Este estudo, porém, sugere pelas supernovas que a energia escura está próxima de zero
Se for assim, então a energia escura pode ser algo dinâmico: forte no início e quase desaparecida agora
Ironicamente, as supernovas foram a primeira evidência da energia escura,
e agora talvez tudo aquilo tenha sido apenas uma coincidência
Fiquei confuso porque a matéria não tinha data. Lembro de ter visto no começo do ano uma manchete parecida
Queria saber se isso aqui é realmente um resultado novo
Este estudo dá um apoio ainda mais forte nessa direção
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Não entendo por que esconder uma informação tão importante desse jeito
Ultimamente tenho visto muitas histórias sobre o universo no YouTube, em canais como "Ciência em Perspectiva" e "Revista de Lee Gangmin".
Talvez por isso eu tenha acabado olhando para isso mais uma vez. rsrs. Ao ler sobre o ΛCDM, pensei "ah, já ouvi falar disso!" e achei fascinante.
Também é realmente impressionante a amplitude dos membros da comunidade do Hacker News, com tantos comentários até em textos como este.
Ainda recentemente, no canal BODA, convidaram diretamente o professor Lee Young-wook, da Universidade Yonsei, que conduziu esta pesquisa, para ouvir uma explicação sobre o artigo.
A frase "Acho que isto é uma espécie de etapa intermediária rumo a uma descoberta maior" me marcou bastante.
https://www.youtube.com/watch?v=3FK_9wdUnVo