Novo método "mede" tamanho e idade do universo com mais precisão

Técnica usa lentes gravitacionais para confirmar a força da energia escura, responsável pela aceleração da expansão do universo.

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01 Março 2010 | 19h06

Lente gravitacionais são formada pela distorção no espaço-tempo causada pela presença um corpo de grande massa entre uma estrela e um observador. Imagem mostra flexão da luz ao redor de um objeto; linhas brancas representam caminho da luz e linhas laranjas as posições aparentes dos objetos observados da Terra. Crédito: Wikipedia.

Lente gravitacionais são formada pela distorção no espaço-tempo causada pela presença um corpo de grande massa entre uma estrela e um observador. Imagem mostra flexão da luz ao redor de um objeto; linhas brancas representam caminho da luz e linhas laranjas as posições aparentes dos objetos observados da Terra. Crédito: Wikipedia.

Usando galáxias inteiras como lentes para observação de outras galáxias, pesquisadores têm agora uma maneira nova e precisa de medir o tamanho e a idade do universo, indicando inclusive em que velocidade ele se expande. A técnica determina um valor para a constante de Hubble, que indica o tamanho e idade do universo: 13 bilhões de anos. Os resultados também confirmam a força da energia escura, responsável pela aceleração da expansão do universo.

Os resultados de pesquisa, conduzida por cientistas do SLAC (National Acelerator Laboratory), da Universidade de Stanford, Universidade de Bonn e outras instituições norte-americanas e alemãs, foram publicados na edição de março em The Astrophysical Journal. A equipe internacional usou dados coletados pelo telescópio espacial da NASA

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada de lente gravitacional para medir distâncias percorridas pela luz a partir de uma brilhante e ativa galáxia, por diferentes caminhos. Compreendendo o tempo que a luz levou em cada trajeto e as velocidades envolvidas, a equipe pode não apenas deduzir a distância até a galáxia como também a dimensão global do universo, além de alguns detalhes de sua expansão.

Muitas vezes, distinguir uma luz distante muito brilhante de outra fonte próxima não é uma tarefa fácil. A lente gravitacional contorna o problema, fornecendo inúmeras pistas de como a luz percorre certa distância. Esta informação complementar permite aos cientistas determinar o tamanho do universo, muitas vezes expressa por astrofísicos em termos de uma constante de Hubble.

Quando um grande objeto se aproxima da Terra, como uma galáxia, blocos de outros objetos distantes – como outra galáxia – podem desviar a luz. Mas, ao invés de tomar um único caminho, a luz pode “se ramificar” em torno do objeto usando até quatro rotas diferentes, duplicando ou quadruplicando a quantidade de informação transmitida aos pesquisadores. Como a claridade do núcleo da galáxia se espalha atrás, os físicos tendem a medir o fluxo e refluxo de luz a partir destes caminhos distintos.

Embora os pesquisadores não saibam quando a luz “deixou” sua origem, eles podem, no entanto, comparar os tempos de chegada. A luz em algumas rotas pode atrasar em função de alguns elementos. De acordo com os cientistas, o tempo que a luz leva para chegar a Terra não depende necessariamente da distância. Eles comparam ao trânsito: às vezes, chegar a uma rua próxima da sua casa leva mais tempo do que cruzar a cidade, dependendo dos faróis, acidentes no percurso, etc.

As equações de lente gravitacional levam todas as variáveis em conta, como a distância e densidade, fornecendo uma boa ideia de quando a luz deixou a galáxia e até onde ela foi.

No passado, este método para estimar a distância sempre apresentava muitos erros, mas agora os físicos acreditam que possa ser usado como outras formas de medição. Com a técnica, os pesquisadores acreditam ter uma lente mais precisa baseada na constante de Hubble, bem como uma margem de erro mais definida – o que pode dar melhores estimativas sobre a estrutura da lente e do tamanho do universo.

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