O Telescópio Cosmológico Atacama (ACT), no Chile, passou quase duas décadas estudando como o universo começou, de que é feito e como evoluiu até seu estado atual. O observatório foi desativado em 2022, mas o seu último lote de dados ainda está a enviar ondas de choque através da comunidade cosmológica.
Um estudo recente publicado no Jornal de Cosmologia e Física de Astropartículas usaram esses dados para testar cerca de 30 modelos “estendidos” da evolução do universo – alternativas ao modelo padrão da cosmologia. Essas alternativas tentam explicar certos fenômenos cosmológicos que o modelo padrão não consegue, como a tensão de Hubble, uma discrepância entre diferentes medidas da taxa de expansão do universo.
Os pesquisadores descartaram todos os modelos estendidos que testaram. Juntamente com outro livro publicado pela JCAP estudar que utilizou os dados finais do ACT para confirmar a tensão do Hubble, as descobertas aprofundam este mistério cosmológico, deixando os especialistas com ainda mais questões sobre o que está a impulsionar a expansão do Universo.
“Nós os avaliamos de forma totalmente independente”, disse Erminia Calabrese, cosmóloga da Universidade de Cardiff e coautora do estudo que testou os modelos estendidos, em um comunicado. declaração. “Não estávamos tentando derrubá-los, apenas estudá-los. E o resultado é claro: as novas observações, em novas escalas e em polarização, praticamente eliminaram o escopo para esse tipo de exercício. Isso diminui um pouco o ‘campo de jogos’ teórico.”
Um mistério cosmológico cada vez mais profundo
Existem duas maneiras principais de medir a taxa de expansão do universo, também conhecida como constante de Hubble. Um método envolve observar a radiação restante do Huge Bang (a radiação cósmica de fundo em micro-ondas), e o outro analisa galáxias e supernovas no universo native.
De acordo com o modelo padrão da cosmologia, ambos os métodos deveriam produzir o mesmo valor. O problema é que eles não o fazem. Esta é, em essência, a tensão de Hubble.
Os pesquisadores passaram anos tentando explicar essa discrepância e chegaram a muitas hipóteses interessantes. Outros têm encontrado evidências que sugerem que a tensão de Hubble pode não existir realmente. Os dados mais recentes do ACT reforçam a defesa deste enigma cosmológico, mas não aproximam os especialistas da sua resolução.
Mais perguntas, mas um caminho mais claro para as respostas
Então, “Qual é o problema?” você pergunta. Bem, por um lado, confirmar a tensão do Hubble com as observações do ACT significa que podemos ter certeza de que este problema é actual.
O telescópio mediu a radiação cósmica de fundo com uma precisão sem precedentes, produzindo mapas de polarização que complementam os mapas de temperatura criado pela nave espacial Planck da Agência Espacial Europeia. Em comparação, os mapas ACT—publicado em um terceiro estudo JCAP – têm resolução muito maior que a do Planck. Isto se deve em grande parte ao fato de o espelho primário do ACT ser muito maior que o do Planck, com um diâmetro de cerca de 6 metros.
“Quando comparamos [the maps]é um pouco como limpar seus óculos”, disse Calabrese. Como tal, os dados do ACT preenchem várias lacunas na nossa compreensão do CMB.
“Nossos novos resultados demonstram que a constante de Hubble inferida dos dados do ACT CMB concorda com a do Planck – não apenas dos dados de temperatura, mas também da polarização, tornando a discrepância do Hubble ainda mais robusta”, disse Colin Hill, cosmólogo da Universidade de Columbia e coautor do estudo que usou dados do ACT para confirmar a tensão do Hubble, no comunicado.
As observações da ACT também permitiram que Calabrese e os seus colegas descartassem muitos dos modelos alargados que tentam explicar a tensão de Hubble. Embora isto restrinja o leque de possibilidades, proporciona um caminho claro a seguir. Se esses modelos são becos sem saída, é hora de parar de persegui-los e procurar respostas em outro lugar.
A vida operacional do ACT pode ter acabado, mas a sua divulgação last de dados marca um novo começo para os cosmólogos que trabalham para resolver a tensão do Hubble. Os especialistas continuarão a utilizar os dados nos próximos anos, aproximando-se cada vez mais de uma melhor compreensão do nosso universo em expansão.
