“James Webb” ajudou cientistas a medir a taxa de expansão do Universo e confirmou a crise na cosmologia

Os cientistas mediram a taxa de expansão do Universo usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), e os resultados confirmaram que a cosmologia ainda está em estado de crise porque as medições anteriores do Telescópio Espacial Hubble estavam corretas.

Fonte da imagem: webbtelescope.org

O universo pode parecer inalterado, mas na realidade todos os objetos que observamos estão voando a uma velocidade enorme, que é descrita pela constante de Hubble ou H0. O valor exato desta quantidade não pode ser estabelecido porque diferentes métodos de medição dão resultados diferentes – as divergências entre os métodos de medição são referidas como “intensidade de Hubble”.

A primeira forma de medir a taxa de expansão do Universo é estudar os parâmetros da radiação cósmica de fundo em micro-ondas que surgiu nos estágios iniciais de sua existência. A segunda é medir distâncias a objetos com luminosidade intrínseca conhecida, por exemplo, supernovas ou estrelas Cefeidas pulsantes. O problema é que o primeiro método mostra que a taxa de expansão do Universo é de cerca de 67 quilómetros por segundo por megaparsec (km/s)/Mpc, e o segundo dá cerca de 73 (km/s)/Mpc.

Essas medidas foram realizadas diversas vezes, o que reduz significativamente a probabilidade de erro em cada avaliação. De acordo com uma versão, a discrepância pode ser causada pelo fato de que os dados mais precisos sobre as Cefeidas até o momento foram obtidos de uma fonte – o Hubble. Demonstra uma precisão inacessível aos telescópios terrestres, cujas leituras são distorcidas pela atmosfera. Mas os dados do James Webb, que opera na faixa infravermelha, devem ser ainda mais precisos – ele não tem medo de interferências introduzidas pela poeira cósmica.

As leituras de James Webb têm menos dispersão do que as medições do Hubble, mas os seus dados são consistentes

Um grupo de cientistas decidiu determinar a constante de Hubble usando o James Webb. Inicialmente, eles apontaram o telescópio para uma galáxia cuja distância era conhecida para calibrar o telescópio em relação à luminosidade das Cefeidas conhecidas. Depois disso, os cientistas observaram Cefeidas em outras galáxias – um total de 320 objetos. E, apesar do erro natural de medição do Hubble, os seus dados ainda concordavam com as leituras de James Webb. O valor de H0 permaneceu igual a 73 (km/s)/Mpc, o que significa que falhas naturais de projeto ou o fator humano não explicam a tensão do Hubble.

Os cientistas ainda não sabem o que causa a discrepância. Um dos principais suspeitos continua a ser a matéria escura – esta força inexplorada, mas aparentemente fundamental, está provavelmente a acelerar a expansão do Universo.