Podemos estar vivendo em uma bolha.
Essa é a conclusão de um novo artigo publicado na revista Physics Letters B, com publicação impressa em 10 de abril. O artigo é uma tentativa de resolver um dos mistérios mais profundos da física moderna: por que nossas medições da velocidade do universo não expansão faz sentido? Como a Live Science relatou anteriormente, temos várias maneiras de medir a constante Hubble, ou H0, um número que governa a rapidez com que o universo está se expandindo. Nos últimos anos, à medida que esses métodos se tornaram mais precisos, eles começaram a produzir H0s que discordam dramaticamente um do outro. Lucas Lombriser, físico da Universidade de Genebra, na Suíça, e co-autor do novo artigo, acha que a explicação mais simples é que nossa galáxia fica em uma região de baixa densidade do universo - que a maior parte do espaço que vemos claramente telescópios faz parte de uma bolha gigante. E essa anomalia, ele escreveu, provavelmente está mexendo com nossas medidas de H0.
É difícil imaginar como seria uma bolha na escala do universo. De qualquer forma, a maior parte do espaço é exatamente assim: espaço, com um punhado de galáxias e suas estrelas espalhadas pelo nada. Mas, assim como nosso universo local tem áreas onde a matéria se une ou se espalha muito longe, estrelas e galáxias se agrupam em densidades diferentes em diferentes partes do cosmos.
"Quando olhamos para o fundo cósmico de micro-ondas, vemos uma temperatura quase perfeitamente homogênea de 2,7 K do universo ao nosso redor. No entanto, olhando mais de perto, existem pequenas flutuações nessa temperatura", disse Lombriser à Live Science.
Modelos de como o universo evoluiu ao longo do tempo sugerem que essas pequenas inconsistências acabariam produzindo regiões do espaço cada vez menos densas, disse ele. E o tipo de regiões de baixa densidade que esses modelos prevêem seria mais que suficiente para distorcer nossas medições de H0 da maneira que está acontecendo agora.
Aqui está o problema: temos duas maneiras principais de medir H0. Uma é baseada em medições extremamente precisas do fundo cósmico de micro-ondas (CMB), que parece praticamente uniforme em todo o nosso universo desde que foi formado durante um evento que abrangeu todo o universo. O outro é baseado em supernovas e estrelas brilhantes em galáxias próximas, conhecidas como cefeidas.
As cefeidas e as supernovas têm propriedades que facilitam determinar com precisão a que distância estão da Terra e com que rapidez estão se afastando de nós. Os astrônomos os usaram para fazer uma "escada de distância" para vários pontos de referência em nosso universo observável, e eles usaram essa escada para derivar H0.
Mas como as medições de cefeida e CMB se tornaram mais precisas na última década, ficou claro que elas não concordam.
"Se estamos recebendo respostas diferentes, isso significa que há algo que não sabemos", disse Katie Mack, astrofísica da Universidade Estadual da Carolina do Norte, anteriormente à Live Science. "Portanto, trata-se realmente não apenas de entender a atual taxa de expansão do universo - que é algo em que estamos interessados - mas de entender como o universo evoluiu, como a expansão evoluiu e o que o espaço-tempo tem feito tudo isso. Tempo."
Alguns físicos acreditam que deve haver alguma "nova física" impulsionando a disparidade - algo que não entendemos sobre o universo que está causando comportamentos inesperados.
"A nova física seria, obviamente, uma solução muito empolgante para a tensão do Hubble. Mas a nova física normalmente implica um modelo mais complexo que requer evidências claras e deve ser apoiado por medidas independentes", disse Lombriser.
Outros acham que há um problema com nossos cálculos da escada cefeida ou com nossas observações da CMB. Lombriser disse que sua explicação, que outros propuseram antes, mas que seu artigo é detalhado em detalhes, se enquadra mais nessa categoria.
"Se a física padrão menos complexa pode explicar a tensão, isso fornece uma explicação mais simples e é um sucesso para a física conhecida, mas infelizmente é também mais chato", acrescentou.
