Jingyi Zhang/NASA
A velocidade a que o Universo se está a expandir tem deixado os cosmólogos perplexos, uma vez que duas formas precisas de medir o seu ritmo de expansão dão respostas muito diferentes.
A tentativa de determinar a velocidade a que o Universo se está a expandir tem “irritado” os cosmólogos durante décadas, levando a que seja apelidada de tensão de Hubble – ou mesmo de Crise do Hubble.
Mas novas descobertas, apresentadas num artigo recentemente publicado na revista Astronomia da Naturezapoderão ajudar a responder finalmente a esta questão cósmica.
“Este é um momento empolgante para nós e para a comunidade cosmológica em geral, porque a nossa ideia pode resolver dois grandes puzzles não resolvidos sobre o nosso Universo – a tensão de Hubble e a origem dos campos magnéticos cósmicos”, diz Levon Pogosianprofessor e presidente do departamento de Física da Simon Fraser University, e coautor do artigo científico.
“Resolver estes puzzles seria como abrir uma nova janela para o início do Universo. Ajudaria os cosmólogos a explicar melhor a origem do Universo e de tudo o que nele existe”, acrescenta.
A teoria dos investigadores centra-se em campos magnéticos primordiaiscampos magnéticos minúsculos que podem ter existido desde o início dos tempos.
Os investigadores defendem que os campos magnéticos primordiais podem ter acelerado o processo de recombinação – quando os eletrões e os protões se combinam para formar átomos – alterando os padrões da radiação cósmica de fundo em micro-ondas.
Por sua vez, isto afetaria a forma como os cientistas extraem dos dados o valor da Constante de Hubblea unidade que descreve a velocidade a que o Universo se está a expandir atualmente.
Libertando a tensão
A tensão de Hubble tem o nome do astrónomo pioneiro Edwin Hubbleque observou que as galáxias distantes estão todas a afastar-se da nossa.
Nem tanto, velocidade a que o Universo se está a expandir tem deixado os cosmólogos perplexosuma vez que duas formas precisas de medir o seu ritmo de expansão dão respostas muito diferentes.
Esse discrepânciadesignado por tensão de Hubbleé considerada um dos temas mais quentes da cosmologia.
“É uma grande dor de cabeça para os cosmólogos de todo o mundo. Deu origem a uma indústria de cientistas que inventam novos ingredientes no modelo cosmológico para tentar resolver a tensão de Hubble”, diz Pogosian.
“Mas o que estamos a dizer é que o ingrediente, os campos magnéticos, podem ter estado lá todo este tempo. E, a confirmar-se, explicaria também a origem dos campos magnéticos observados em todo o cosmos”.
Durante os últimos três anos, os colaboradores de Pogosian, Karsten Jedamzik da Universidade de Montpelier, Tom Abel da Universidade de Stanford e Yacine Ali-Haimoud da Universidade de Nova Iorque, utilizaram o supercomputador da SFU para simular o processo de recombinação em grande pormenor.
Os resultados foram depois utilizados para analisar dados do telescópio Hubble, do satélite Planck e de outros telescópios, para testar a sua teoria.
“É notável que os nossos resultados mostrem que a ideia sobrevive aos testes mais detalhados e realistas atualmente disponíveis”, afirma Pogosian.
“Mais importante ainda, fornecem objetivos claros para futuras observações. Ao longo dos próximos anos, iremos saber se os minúsculos campos magnéticos do início dos tempos ajudaram realmente a moldar o Universo que vemos hoje, e se têm a chave para resolver a tensão de Hubble de uma vez por todas”.
O supercomputador Cedar da SFU, e o seu sucessor Fir, desempenharam um papel fundamental na investigação da equipa.
“Não teríamos sido capazes de realizar a nossa investigação sem o supercomputador. Foi crucial para os nossos testes e cálculos”, afirma Pogosian.
“O supercomputador permitiu-nos dividir os nossos testes em tarefas mais pequenas e executá-las em paralelo, o que nos poupou imenso tempo”.