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A taxa de expansão do Universo, conhecida como constante de Hubble, é um dos parâmetros fundamentais para a compreensão da evolução e do destino final do cosmos. No entanto, observa-se uma diferença persistente, chamada Tensão de Hubble, entre o valor da constante medida com uma vasta gama de indicadores de distância independentes e o seu valor previsto a partir do brilho residual do Big Bang. O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA confirmou que o olhar atento do Telescópio Espacial Hubble estava certo o tempo todo, apagando qualquer dúvida remanescente sobre as medições do Hubble.
Uma das justificativas científicas para a construção do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA foi usar o seu poder de observação para fornecer um valor exato para a taxa de expansão do Universo. Antes do lançamento do Hubble em 1990, as observações feitas por telescópios terrestres produziam enormes incertezas. Dependendo dos valores deduzidos para a taxa de expansão, o Universo pode ter entre 10 e 20 mil milhões de anos. Nos últimos 34 anos, o Hubble reduziu esta medição para uma precisão de menos de um por cento, dividindo a diferença com um valor de idade de 13,8 mil milhões de anos. Isto foi conseguido através do refinamento da chamada “escada de distância cósmica”, medindo importantes marcadores conhecidos como estrelas variáveis Cefeidas.
No entanto, o valor do Hubble não concorda com outras medições que implicam que o Universo se expandiu mais rapidamente após o Big Bang. Estas observações foram feitas pelo mapeamento da radiação cósmica de fundo em micro-ondas do satélite Planck da ESA – um modelo de como a estrutura do Universo evoluiria depois de arrefecer após o Big Bang.
A solução simples para o dilema seria dizer que talvez as observações do Hubble estejam erradas, como resultado de alguma imprecisão que se insinua nas suas medições dos parâmetros do espaço profundo. Depois veio o Telescópio Espacial James Webb, permitindo aos astrónomos verificar os resultados do Hubble. As visualizações infravermelhas das Cefeidas feitas por Webb concordaram com os dados de luz óptica do Hubble. Webb confirmou que o olhar atento do telescópio Hubble estava certo o tempo todo, eliminando qualquer dúvida remanescente sobre as medições do Hubble.
O resultado final é que a chamada Tensão de Hubble entre o que acontece no Universo próximo e a expansão do Universo primordial continua a ser um enigma incómodo para os cosmólogos. Pode haver algo entrelaçado na estrutura do espaço que ainda não entendemos.
A resolução desta discrepância requer uma nova física? Ou é resultado de erros de medição entre os dois métodos diferentes usados para determinar a taxa de expansão do espaço?
O Hubble e o Webb uniram-se agora para produzir medições definitivas, reforçando a ideia de que algo mais – e não erros de medição – está a influenciar a taxa de expansão.
“Com os erros de medição negados, o que resta é a possibilidade real e excitante de termos compreendido mal o Universo”, disse Adam Riess, físico da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore. Riess recebeu o Prémio Nobel pela co-descoberta do facto de que a expansão do Universo está a acelerar, devido a um fenómeno misterioso agora denominado “energia escura”.
Como verificação cruzada, uma observação inicial de Webb em 2023 confirmou que as medições do Hubble do Universo em expansão eram precisas. No entanto, na esperança de aliviar a Tensão Hubble, alguns cientistas especularam que erros invisíveis na medição podem crescer e tornar-se visíveis à medida que olhamos mais profundamente no Universo. Em particular, a aglomeração estelar poderia afectar as medições de brilho de estrelas mais distantes de uma forma sistemática.
