A Constante de Hubble é utilizada por diferentes cientistas para compreender a velocidade que o nosso universo está se expandindo em diferentes distâncias. A unidade é considerada um dos cálculos matemáticos mais importantes para a compreensão da evolução do universo, contudo, ela já foi alterada algumas vezes.
O valor da constante é o cálculo da velocidade e distância das galáxias que continuam a se afastar da Terra, contudo, a medição não é completamente exata. Desde a criação do modelo, os cientistas continuam a atualizar os métodos para compreender o verdadeiro valor da Constante de Hubble — comumente, os cálculos resultam em respostas sutilmente diferentes, algo que não agrada os cientistas.
Em 2019, um estudo realizado por físicos da Universidade de Chicago (UChicago), nos Estados Unidos, sugeriu um novo método para aperfeiçoar o cálculo. Em 2001, especialistas descobriram que o resultado do cálculo era de 72 quilômetros por segundo por megaparsec (km/s/Mpc), contudo, o novo estudo sugere que a taxa é de pouco menos de 70 quilômetros — um parsec equivale a 3,26 anos-luz de distância.
A Constante de Hubble, ironicamente, é constantemente calculada desde a sua criação, em meados dos anos 1920. Fonte: Getty Images
“O princípio é simples. Imagine que você está parado perto de um poste de luz que você sabe que está a 3 metros de distância. Em intervalos regulares na rua, você pode ver mais luzes da rua, que ficam progressivamente mais fracas quanto mais longe você está”, disse professora de Astronomia e Astrofísica da John and Marion Sullivan University na Universidade de Chicago, Wendy Freedman. “Saber a distância e o brilho da lâmpada ao seu lado e, em seguida, medir o quão mais fracas as lâmpadas mais distantes parecem ser, permite estimar as distâncias de cada uma das outras lâmpadas ao longo da estrada”, Freedman acrescenta, ao descrever um exemplo de como funciona a constante.
É necessário destacar uma curiosidade importante: o Telescópio Espacial Hubble também foi nomeado em homenagem ao cientista, justamente pela descoberta da taxa de expansão do universo.
A história da Constante de Hubble
Criada pelo astrônomo norte-americano Edwin Powell Hubble, a Constante de Hubble, ou Lei de Hubble, é um cálculo para compreender a taxa de expansão do universo. Originalmente, Edwin sugeriu o valor da taxa em 1929, com auxílio de cálculos do astrônomo Milton L. Humason; desde então, a taxa já foi recalculada por outros cientistas cerca de dez vezes.
Atualmente, são quase 100 anos de atualizações desde o primeiro cálculo sobre a velocidade de expansão do universo e, por isso, a Constante de Hubble continua sendo um dos maiores desafios da ciência. Além de ajudar na compreensão sobre a taxa de expansão do universo, o número correto pode revelar dados sobre a energia escura ou sobre novas partículas que ainda não conhecemos.
A constante nasceu quando Edwin e Milton utilizaram observações de galáxias e estrelas distantes para calcular a relação entre a distância e velocidade que estes objetos cósmicos se afastam da Terra. Mesmo assim, os atuais dados apontam que as velocidades de estrelas e galáxias não correspondem exatamente ao valor que a constante prevê.
Os cientistas ainda não compreenderam o motivo de tantas medições diferentes na Constante de Hubble.Fonte: NASA
A partir das regras fundamentais da física, o valor da Lei de Hubble deveria ser 68 km/s/Mpc, contudo, o valor não corresponde ao que é observado em estrelas e galáxias ao redor do universo. O estudo mais recente sugere que o valor é de 69,8 km/s/Mpc, mas outros apontam para 74 km/s/Mpc — ou seja, as variações são distintas. Até o momento, os cientistas não conseguiram calcular o valor correto.
A diferença de apenas 4 km/s/Mpc pode parecer sútil, mas os especialistas afirmam que a discrepância sugerem que existe algo de errado com a atual compreensão das taxas de expansão do universo.
Como calcular a Constante de Hubble?
Atualmente, existem três tipos de medições principais para buscar pelas taxas da Constante de Hubble, contudo, os astrônomos estão trabalhando constantemente para encontrar um resultado mais sólido e confiável. Segundo os cientistas, a resposta para esta questão é muito importante, pois pode auxiliar em buscas mais detalhadas sobre a verdadeira idade do universo.
Conheça as três principais medições da Constante de Hubble:
- Por meio de medições astronômicas para observar objetos mais próximos da Terra;
- Por meio de dados de ondas gravitacionais de buracos negros ou de estrelas de nêutrons;
- Ou por meio da medição da radiação cósmica de fundo, que são sinais remanescentes da luz que continuou sendo emitida mesmo após o Big Bang.
Alguns cientistas acreditam que a energia escura pode ajudar a responder os mistérios sobre a Constante de Hubble, contudo, também não sabemos muito sobre a energia escura. Outra teoria propõe que a resposta está na existência de uma nova classe de partículas subatômicas que giram ao redor do universo e impulsionam a expansão.
O Telescópio Espacial Hubble também é uma homenagem a Edwin Hubble.Fonte: GettyImages
“Uma possibilidade é que um ou mais métodos para calcular a constante de Hubble sejam falhos. No entanto, as medições de estrelas, galáxias e radiação cósmica de fundo são incrivelmente detalhadas – o que significa que as diferenças são provavelmente o resultado de algo muito mais fundamental do que imprecisão”, explica um artigo da Universidade de Chicago sobre a Lei de Hubble.
Como é considerado um cálculo muito importante para compreender as taxas de expansão do universo, os cientistas da UChicago afirmam que devem continuar estudando novos métodos para alcançar um resultado mais confiável da Constante de Hubble.
Gostou de saber o que é a Lei de Hubble? Então, fique por dentro de mais assuntos como esse aqui no TecMundo e aproveite para descobrir, como as imagens do telescópio James Webb são coloridas.
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