Cientistas testam método inovador com ondas gravitacionais para medir a constante de Hubble
© Foto / NASA
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Cientistas propõem usar o ruído de fundo de ondas gravitacionais para medir a constante de Hubble com precisão inédita, oferecendo uma via independente para esclarecer a discrepância entre métodos atuais e avançar na compreensão da expansão acelerada do Universo.
A possibilidade de usar ondas gravitacionais como uma nova ferramenta para medir a taxa de expansão do Universo está ganhando força entre cientistas. A proposta pode ajudar a resolver a chamada "tensão de Hubble", a discrepância entre diferentes métodos que calculam a constante de Hubble, responsável por descrever a velocidade com que o cosmos se expande.
Desde 1998, sabe‑se que o Universo não apenas se expande, mas acelera sua expansão, impulsionado pela misteriosa "energia escura". Mesmo assim, medições feitas no universo próximo e no universo primordial continuam produzindo valores diferentes para a constante de Hubble, motivando a busca por um terceiro método independente de verificação.
Representação do Céu de Ondas Gravitacionais
Pesquisadores das universidades de Illinois e Chicago acreditam ter encontrado essa alternativa nas ondas gravitacionais. Previstas por Einstein e detectadas pela primeira vez em 2015 pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser (LIGO, na sigla em inglês), essas ondulações no espaço‑tempo são geradas por eventos extremos, como fusões de buracos negros e estrelas de nêutrons. Desde então, detectores como LIGO, Virgo e KAGRA vêm registrando dezenas desses sinais.
Ondulações no espaço-tempo ao redor de um sistema binário de buracos negros em fusão, obtidas a partir de uma simulação de relatividade numérica
© Foto / Deborah Ferguson, Karan Jani, Deirdre Shoemaker, Pablo Laguna, Georgia Tech, MAYA Collaboration
A equipe propõe usar não apenas ondas gravitacionais individuais, mas o "ruído de fundo" produzido por inúmeras colisões distantes, um zumbido cósmico que permeia o Universo. Segundo os pesquisadores, a intensidade desse ruído depende diretamente do valor real da constante de Hubble: valores mais baixos implicariam mais colisões em um volume menor de espaço, gerando um sinal mais forte.
Embora os detectores atuais ainda não tenham sensibilidade suficiente para captar esse ruído de fundo, os cientistas aplicaram o método — chamado de "sirene estocástica" — aos dados já disponíveis. Os resultados preliminares sugerem valores mais altos para a constante de Hubble, indicando uma expansão mais rápida do universo, ainda que a análise seja apenas uma prova de conceito.
Para que o método funcione plenamente, é necessário combinar ondas gravitacionais com observações de radiação eletromagnética, prática conhecida como astronomia multimensageira. Essa combinação permite medir tanto a distância quanto a velocidade de afastamento dos eventos cósmicos, oferecendo duas vias independentes para estimar a constante de Hubble e verificar se a discrepância persiste.
Os pesquisadores acreditam que, dentro de seis anos, com detectores mais sensíveis, será possível captar grande parte do ruído de fundo gravitacional e aplicar o método com precisão suficiente para fornecer uma medição independente da constante de Hubble. Se isso acontecer, a nova técnica poderá finalmente esclarecer a tensão de Hubble e revelar aspectos ainda desconhecidos sobre a idade e a composição do Universo.
