Uma imensa coleção de estrelas explodidas traz de volta uma questão vertiginosa: será que a aceleração do Universo está mudando?
Para medir distâncias gigantescas, os astrônomos usam certas explosões estelares chamadas supernovas do tipo Ia. Sua luminosidade pode ser calibrada, o que permite estimar sua distância. Ao comparar essa distância com o desvio de sua luz para o vermelho, os pesquisadores reconstituem como o Universo se expandiu ao longo do tempo.
Uma equipe internacional reuniu 2 884 supernovas provavelmente do tipo Ia em um mesmo conjunto de dados, chamado Unite. Ele associa, entre outros, os catálogos Pantheon+ e DES-SN5YR, este último proveniente do Dark Energy Survey. O trabalho reúne cerca de três décadas de observações realizadas com instrumentos diferentes.
Linha do tempo do Universo, desde o Big Bang até os dias atuais.
Equipe de Ciência da NASA/WMAP · Domínio público
Os pesquisadores reprocessaram as observações com métodos comuns. Eles harmonizaram, entre outros aspectos, a seleção das supernovas e as correções relacionadas aos vieses observacionais. A massa das galáxias que abrigam essas explosões também foi recalculada de maneira uniforme para mais de 98% da amostra.
Por que tantas precauções? A luz recebida pode ser modificada durante sua viagem. A poeira, as propriedades da galáxia hospedeira ou ainda o efeito gravitacional de grandes massas podem distorcer ligeiramente as medições. Em milhares de objetos, essas pequenas diferenças podem influenciar o resultado final.
As supernovas permitem então testar a energia escura, nome dado ao fenômeno associado à aceleração da expansão cósmica. No modelo cosmológico padrão, esse componente permanece constante ao longo do tempo. O Unite, por si só, não basta para estabelecer que ela evolui. Por isso, os pesquisadores combinaram suas medições com a radiação fóssil do Big Bang e mapas da distribuição das galáxias.
Com esses dados reunidos, um modelo com energia escura variável se ajusta melhor a certas medições do que um modelo em que ela permanece constante. Esses resultados ainda não constituem uma prova de que a energia escura não seja constante; eles reforçam sobretudo uma anomalia já identificada em outros levantamentos recentes, especialmente os do Dark Energy Spectroscopic Instrument.
O catálogo Unite ainda precisa superar uma etapa concreta. Os autores planejam tornar públicas as medições de distância e as ferramentas estatísticas associadas após a aceitação do artigo. Outras equipes poderão então reproduzir os cálculos, combinar essas supernovas com futuros levantamentos e verificar se a discrepância persiste com mais dados.