Uma das maiores crises da cosmologia moderna, a chamada Tensão de Hubble ocorre quando os cientistas tentam medir a velocidade com que o Universo está se expandindo neste momento. O resultado mostra as galáxias se afastando mais rapidamente do que nosso modelo cosmológico prevê.
Em linguagem científica, dizemos que o redshift aumenta cerca de 10% mais rápido com a distância do que o previsto pelo modelo ΛCDM (Modelo Lambda de Matéria Escura Fria), o modelo padrão construído coletivamente pela comunidade cosmológica internacional para explicar como o Universo funciona.
Na prática, isso significa que quando os astrônomos olham para o Universo primordial, usando a radiação cósmica de fundo – “luz fóssil” de quando o Universo tinha apenas 380 mil anos – obtêm um valor. Mas quando observam o Universo local hoje, medindo distâncias até supernovas e estrelas Cefeidas, chegam a outro valor.
Durante o evento Encontro Nacional de Astronomia 2025 (NAM), realizado recentemente na cidade de Durham, na Inglaterra, o astrofísico Indranil Banik, da Universidade de Portsmouth, explicou que “uma solução potencial para essa inconsistência é que nossa galáxia está próxima do centro de um grande vazio local”.
Como a gravidade sempre puxa matéria para onde há mais massa, a matéria dentro desse vazio seria, com o tempo, “sugada” para fora dele. Com isso, essa região progressivamente esvaziada se tornaria cada vez mais desprovida de matéria, ou seja, mais vazia ainda.
Vazio não é totalmente vazio: entenda
Consolidado no final dos anos 1990, o modelo cosmológico padrão prevê que o Universo seja homogêneo em grande escala, apresentando uma uniformidade geral. Contudo, em escalas menores, a gravidade organiza as galáxias em estruturas complexas, formando a teia cósmica com seus filamentos, nós e vazios.
Aqui, a tradução para o português pode nos confundir, pois os vazios (voids, em inglês) não são exatamente vazios (empty), mas contêm matéria dispersas e algumas galáxias isoladas. Elas são continuamente puxadas pela gravidade dos filamentos próximos em direção às estruturas mais densas da teia cósmica.
Considerando a Via Láctea no centro de uma região de baixa densidade, ocorreriam, então, duas velocidades: a de recessão, que é a velocidade cósmica normal; e uma velocidade extra causada pela “puxada” gravitacional adicional das regiões mais densas das bordas do vazio.
Portanto, as medições locais da expansão captariam as velocidades extras, que aceleram essas galáxias para longe de nós. Isso explicaria por que os valores obtidos não batem, ou seja, o que interpretamos como maior expansão é apenas o efeito gravitacional local.
A hipótese é instigante e desafia, de certa forma, o modelo cosmológico padrão. Para ela ser correta, o suposto vazio local precisaria ter uma densidade 20% inferior à média universal. De qualquer forma, “a tensão de Hubble não pode ser resolvida dentro do modelo padrão”, afirmou Banik.
Implicações da confirmação da hipótese do vazio
Durante sua palestra no encontro promovido pela Royal Astronomical Society, o dr. Banik apresentou dados que sugerem a possibilidade de existirmos dentro de um vasto vazio cósmico. As evidências incluem a contagem reduzida de galáxias ao nosso redor e sinais da Oscilação Acústica Bariônica, o “eco do Big Bang”.
Enquanto o Universo se expandia e esfriava, as vibrações do denso plasma inicial ficaram congeladas no tempo, ou seja, pararam de se propagar. Mas a estrutura dessas ondas ficou “registrada” na distribuição da matéria. Essa “foto” é compatível com a hipótese de nosso grupo local de galáxias estar em um vazio cósmico.
Para confirmar a hipótese, a equipe planeja usar métodos independentes, inclusive estudando galáxias inativas, que pararam de formar estrelas. Essas galáxias funcionariam como cronômetros cósmicos, ajudando a medir a expansão universal e eventualmente autenticar a proposta de um cenário vazio.
Para Banik, “o que estamos tentando avaliar é se a tensão do Hubble persiste até altos desvios para o vermelho. Ou seja, se, quando o Universo tinha talvez cerca de metade do tamanho atual e metade da idade, a taxa de expansão estava mais alinhada com a previsão do modelo cosmológico padrão”.
Se esse for o caso, afirma o pesquisador de cosmologia e gravitação em entrevista à IFLScience, isso é um “forte sinal” de que a tensão do Hubble seja um efeito local ou restrito a épocas tardias do Universo. Isso é fundamental para entendermos as limitações do modelo cosmológico que usamos hoje.
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