Os cosmólogos de Bochum, chefiados pelo professor Hendrik Hildebrandt, obtiveram novas idéias sobre a densidade e a estrutura da matéria no universo. Vários anos atrás, Hildebrandt já havia se envolvido em um consórcio de pesquisa que apontava discrepâncias nos dados entre diferentes grupos. Os valores determinados para a densidade e a estrutura da matéria diferiram dependendo do método de medição. Uma nova análise, que incluiu dados infravermelhos adicionais, destacou ainda mais as diferenças. Eles poderiam indicar que essa é a falha no Modelo Padrão de Cosmologia.
Rubin, a revista científica Ruhr-Universität Bochum, publicou um relatório sobre a pesquisa de Hendrik Hildebrandt. A última análise do consórcio de pesquisa, chamada Kilo-Degree Survey, foi publicada na revista Astronomy and Astrophysics em janeiro de 2020.
Dois métodos para determinar a estrutura da matéria
As equipes de pesquisa podem calcular a densidade e a estrutura da matéria com base no fundo cósmico de microondas, uma radiação emitida logo após o Big Bang e ainda pode ser medida hoje. Este é o método usado pelo Planck Research Consortium.
A equipe do Kilo-Degree Survey, bem como vários outros grupos, determinaram a densidade e a estrutura da matéria usando o efeito de lente gravitacional: como objetos de alta massa desviam a luz das galáxias, essas galáxias aparecem de forma distorcida em um local diferente do que na verdade, são vistos da Terra. Com base nessas distorções, os cosmólogos podem deduzir a massa dos objetos defletores e, portanto, a massa total do universo. Para isso, no entanto, eles precisam conhecer as distâncias entre a fonte de luz, o objeto defletor e o observador, entre outras coisas. Os pesquisadores determinam essas distâncias com a ajuda do desvio para o vermelho, o que significa que a luz de galáxias distantes chega à Terra deslocada para a faixa vermelha.
Nova calibração usando dados infravermelhos
Para determinar distâncias, os cosmologistas capturam imagens de galáxias em diferentes comprimentos de onda, por exemplo, uma no azul, uma na verde e outra na faixa vermelha; eles então determinam o brilho das galáxias nas imagens individuais. Hendrik Hildebrandt e sua equipe também incluem várias imagens da faixa de infravermelho para determinar a distância com mais precisão.
Análises anteriores já haviam demonstrado que os dados de fundo de microondas do Consórcio Planck desviam sistematicamente dos dados do efeito das lentes gravitacionais. Dependendo do conjunto de dados, o desvio foi mais ou menos pronunciado; foi mais pronunciado na pesquisa de quilo-grau. “Nosso conjunto de dados é o único baseado no efeito das lentes gravitacionais e calibrado com dados infravermelhos adicionais”, diz Hendrik Hildebrandt, professor de Heisenberg e chefe do grupo de pesquisa Observational Cosmology, em Bochum, RUB. “Esta pode ser a razão do maior desvio dos dados de Planck”.
Para verificar essa discrepância, o grupo avaliou o conjunto de dados de outro consórcio de pesquisa, o Dark Energy Survey, usando uma calibração semelhante. Como resultado, esses valores também se desviaram ainda mais fortemente dos valores de Planck.
Debate em círculos de especialistas
Atualmente, os cientistas estão debatendo se a discrepância entre os conjuntos de dados é realmente uma indicação de que o Modelo Padrão de Cosmologia está errado ou não. A equipe de pesquisa de quilo-grau já está trabalhando em uma nova análise de um conjunto de dados mais abrangente que poderia fornecer informações adicionais. Espera-se fornecer dados ainda mais precisos sobre a densidade e a estrutura da matéria na primavera de 2020.
Publicado em 29/04/2020 22h04
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