Cientistas descobrem que medições da expansão do Universo podem estar erradas
Descoberta sobre erro nas pulsações das estrelas cefeidas pode mudar a forma de medição da velocidade de expansão de Universo
Astrônomos da Universidade de Genebra, do instituto EPFL, na Suíça e da Universidade de Lovaina, da Bélgica, descobriram que o cálculo de pulsações das estrelas cefeidas, que são usadas para medir distâncias extragaláticas, estava errado.
Essa descoberta pode mudar como os cientistas medem velocidade de expansão de Universo.
Uma estrela cefeida tem um papel relevante na determinação de distâncias extragaláticas. Ela é considerada uma gigante ou supergigante amarela, de quatro a 15 vezes mais massiva do que o Sol, com seu brilho sendo maior de 100 a 30 mil vezes.
É também pulsante, ou seja, seu brilho aumenta e diminui ritmicamente com o tempo. A pulsação é marcada por uma mudança e por um mecanismo restaurador para o estado original.
Nas estrelas cefeidas (consideradas pulsantes radiais), a força motriz é a energia interna (pressão de radiação) enquanto a força restauradora é a gravitacional.
Universo está acelerando
São essas pulsações que contribuem para que astrônomos façam medições das distâncias no espaço. Assim, elas operam como um padrão para o entendimento do tamanho e da escala do espaço. Foi justamente dentro dessa finalidade que pesquisadores perceberam que o Universo está acelerando.
"Em particular, as medições da velocidade com que as estrelas se expandem e contraem ao longo da linha de visão - as chamadas velocidades radiais - fornecem uma contrapartida crucial para medições precisas de brilho do espaço. No entanto, tem havido uma necessidade urgente de velocidades radiais de alta qualidade porque é caro coletá-las e porque poucos instrumentos são capazes de coletá-las," disse o professor Richard Anderson, da EPFL, em comunicado à imprensa.
A descoberta dos pesquisadores aponta que muitas cefeidas apresentam uma variabilidade complexa e modulada em seus movimentos. Com isso, as velocidades radiais mudam de modo que não podem ser explicadas por padrões de pulsação simples e regulares.
Sobre o projeto
Foram as dificuldades de medição que levaram ao projeto Veloce (VELOcities of CEpheids), que permitiu gerar dados revelando as variações adicionais e inesperadas. Em 12 anos (entre 2010 e 2022), o Veloce coletou mais de 18 mil medições de alta precisão das velocidades radiais de 258 cefeidas.
O Veloce apontou a progressão de Hertzsprung, padrão nas pulsações das estrelas, que mostra picos duplos até então desconhecidos e que dão pistas para melhor entender a estrutura das ceifadas em relação aos modelos teóricos de estrelas pulsantes.
O projeto identificou 77 cefeidas que fazem parte de sistemas binários, ou seja, quando duas estrelas orbitam uma à outra, além de encontrar outras 14 candidatas que ainda dependem de observações.
Para os pesquisadores, o entendimento da natureza e da física das ceifadas é fundamental para saber mais sobre a evolução estelar, bem como determinar distâncias e a taxa de expansão do Universo.
