O brilho de estrelas jovens brilhante, azul rastrear os braços espirais gracioso da galáxia NGC 5584 nesta imagem do telescópio espacial Hubble. Faixas de poeira fina e escura parecem ser decorrentes do núcleo amarelado, onde residem estrelas mais velhas. Os pontos avermelhados espalhados por toda a imagem são galáxias de plano de fundo em grande parte.Faixas de poeira fina e escura parecem ser decorrentes do núcleo amarelado, onde residem estrelas mais velhas. Os pontos avermelhados espalhados por toda a imagem são galáxias de plano de fundo em grande parte. Crédito: NASA, ESA, r. Riess (STScI/JHU), l. Macri (Texas A & M University) e Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Regras de Hubble da NASA fora uma alternativa de energia escura

O brilho de estrelas jovens brilhante, azul rastrear os braços espirais gracioso da galáxia NGC 5584 nesta imagem do telescópio espacial Hubble.

› Maiores astrônomos de imagem (jpeg de 19 MB) usando o telescópio espacial Hubble, da NASA descartou uma teoria alternativa sobre a natureza da energia escura após recalcular a taxa de expansão do universo com precisão sem precedentes.

O Universo parece estar se expandindo a uma taxa crescente. Alguns acreditam que é porque o universo é preenchido com uma energia escura que funciona da maneira oposta da gravidade. Uma alternativa para essa hipótese é que uma enorme bolha de relativamente vazio espaço oito mil anos-luz em bordadura nossa vizinhança galáctica. Se nós vivemos perto o centro esta void, observações de galáxias umas das outras, sendo empurradas acelerar velocidades seria uma ilusão.

Esta hipótese foi invalidada porque os astrônomos tenham refinado sua compreensão da actual taxa de expansão do universo. Adam Riess do Space Telescope Science Institute (STScI) e Universidade Johns Hopkins em Baltimore, Maryland, liderou a pesquisa. As observações do Hubble foram conduzidas pela equipe SHOES (Supernova Ho para a equação de Estado) que funciona para refinar a precisão da constante de Hubble para uma precisão que permite uma melhor caracterização do comportamento da energia escura. As observações ajudaram a determinar uma figura para a atual taxa de expansão do universo, a uma incerteza de apenas 3,3%. A nova medição reduz a margem de erro em 30 por cento sobre medição de melhor anterior do Hubble de 2009. Resultados dos Riess aparecem na edição de 1 de abril de The Astrophysical Journal.

O valor para a taxa de expansão é 73,8 quilômetros por segundo por megaparsec. Isso significa que para cada adicionais milhão parsecs (3,26 milhões de anos-luz) é uma galáxia da terra, a galáxia parece estar viajando 73,8 quilômetros por segundo mais rápido afastado de nós.

Cada redução na taxa de expansão do universo de incerteza ajuda a solidificar a nossa compreensão de seus ingredientes cósmicas. Saber o valor exato da taxa de expansão do universo ainda mais restringe o intervalo da força da energia escura e ajuda os astrônomos apertar suas estimativas de outras propriedades cósmicas, incluindo a forma do universo e sua lista de neutrinos, ou partículas fantasmagóricas, que encheu o início do universo.

Riess "Estamos usando a nova câmera no Hubble como arma de radar da polícia para pegar o universo acelerando," disse. "Parece mais como se fosse energia escura que é pressionar o pedal de gás".

Rebentar da bolha

Energia escura é um dos maiores mistérios cosmológicos na física moderna. Mesmo Albert Einstein concebeu uma força repulsiva, chamada a constante cosmológica, que iria contrariar a gravidade e manter o universo estável. Ele abandonou a idéia ao astrônomo Edwin Hubble descobriu em 1929 que o universo está se expandindo. Evidências observacionais para energia escura não vem até 1998, quando duas equipes de pesquisadores (uma liderada por Riess) descobriram-lo.

A idéia de energia escura foi tão rebuscada, muitos cientistas começaram a contemplar outras interpretações estranhas, incluindo a teoria de bolha cósmica. Nesta teoria, a bolha de baixa densidade seria expandir mais rapidamente do que o universo mais maciço em torno dele. Para um observador dentro da bolha, afigura-se que uma força de dark-energia-como foi empurrando todo o universo distante. A hipótese de bolha requer muito mais lento do que os astrônomos calcularam, cerca de 60 a 65 quilômetros por segundo por megaparsec taxa de expansão do universo. Ao reduzir a incerteza do valor da constante de Hubble para 3,3%, Riess informa que sua equipe tem eliminado sem todas as dúvidas, a possibilidade desse número inferior.

"Foi a parte mais difícil da teoria bolha para aceitar que ele requer a viver muito perto do centro de uma região tão vazio do espaço," explicou Lucas Macri, do Texas A & M University em College Station, um colaborador chave de Riess. "Isso tem sobre a chance de um em um milhão de ocorrer. Mas uma vez que sabemos que algo estranho está fazendo o universo a acelerar, é melhor deixar os dados a ser nosso guia".

Uso de estrelas como "bitolas cósmicas" medir a taxa de expansão do universo é um negócio complicado. Equipe dos Riess primeiro tinha que determinar as distâncias precisas para galáxias perto e longe de terra. A equipe em relação a essas distâncias com a velocidade com que as galáxias estão se afastando aparentemente por causa da expansão do espaço. Usaram esses dois valores para calcular a constante de Hubble, o número que relaciona a velocidade em que uma galáxia aparece a diminuir a sua distância da Via Láctea.