O nosso Sistema Solar descreve uma órbita em torno do centro galáctico a cerca de 792 000 quilómetros por hora, completando um “ano galáctico” em aproximadamente 225 milhões de anos terrestres. Em paralelo, estima-se que a Via Láctea, considerada como um todo, se desloque pelo espaço a cerca de 2,1 milhões de quilómetros por hora.
Apesar de a nossa estrela estar longe de “andar a passo”, uma análise a galáxias rádio realizada por uma equipa internacional de cientistas indica que poderemos estar a mover-nos pelo cosmos a uma velocidade ainda maior do que a estimada até aqui - e muito maior.
Este resultado, por si só, já seria digno de nota. No entanto, os autores sublinham que a discrepância tem “implicações cosmológicas profundas”, por sugerir falhas na forma como interpretamos o Universo e por colocar em causa um princípio antigo segundo o qual a nossa posição no espaço não tem nada de particularmente especial.
Via Láctea, Sistema Solar e o dipolo rádio cósmico: o que os dados sugerem
“A nossa análise mostra que o Sistema Solar se está a mover a uma velocidade mais de três vezes superior à prevista pelos modelos actuais”, afirma o autor principal, Lukas Böhme, astrofísico da Universidade de Bielefeld, na Alemanha. “Este resultado contradiz claramente as expectativas baseadas na cosmologia padrão e obriga-nos a reconsiderar as suposições anteriores.”
Para chegar a esta conclusão, Böhme e os seus colegas examinaram a distribuição de galáxias rádio tal como é observada a partir da Terra. Estas galáxias recebem esse nome por emitirem ondas de rádio muito intensas - um tipo de radiação electromagnética de baixa frequência e grande comprimento de onda.
Porque as galáxias rádio e as ondas de rádio são tão úteis
As ondas de rádio atravessam poeira e gás que bloqueiam a luz visível, o que as torna especialmente valiosas para revelar informação sobre galáxias distantes que não conseguimos ver directamente. Com radiotelescópios, os astrónomos estudam as vastas regiões de emissão rádio, muitas vezes em forma de lóbulos, que caracterizam este tipo de objectos.
Com um número suficientemente grande de pontos de dados longínquos, torna-se também possível identificar um enviesamento ténue causado pelo nosso movimento através do cosmos: o dipolo de contagem de fontes. Este efeito faz com que, na direcção do nosso deslocamento, pareça existir um pouco mais de galáxias rádio do que na direcção oposta.
Ainda assim, trata-se de um sinal subtil e, por isso, exige medições de elevada sensibilidade.
Um recenseamento mais preciso com o LOFAR e uma abordagem estatística nova
Segundo os investigadores, o novo trabalho fornece um recenseamento particularmente rigoroso de galáxias rádio graças à combinação de dados de três radiotelescópios. Entre eles está a mais profunda campanha de grande área feita até hoje no domínio rádio, conduzida com a rede europeia LOFAR (Matriz de Baixas Frequências).
A equipa recorreu ainda a uma abordagem estatística inovadora para lidar com os múltiplos componentes das galáxias rádio. Essa complexidade, indicam, parece ser um factor essencial para medir com precisão o chamado dipolo rádio cósmico.
Ao reunir os dados dos três instrumentos, os autores detectaram um grau inesperado de variabilidade na distribuição aparente de galáxias rádio.
Um sinal 3,7 vezes acima do previsto pelo modelo padrão (e com mais de cinco sigma)
O dipolo identificado surgiu 3,7 vezes mais pronunciado do que o que o modelo padrão do Universo prevê. A diferença ultrapassou cinco sigma, um critério estatístico que indica elevada significância.
O modelo padrão procura descrever a evolução do Universo desde a Grande Explosão e inclui uma suposição fundamental conhecida como princípio cosmológico. Este princípio defende que, em escalas suficientemente grandes, a matéria se encontra distribuída de forma uniforme e homogénea.
Dito de outra forma, o local onde nos encontramos no Universo deveria ser, em termos gerais, equivalente a qualquer outro, sem oferecer uma perspectiva privilegiada.
O que pode estar a acontecer: movimento mais rápido, ou menos uniformidade
Os investigadores reconhecem que os novos resultados podem ser interpretados de mais do que uma maneira - mas, em qualquer cenário, parecem ser reveladores.
“Se o Sistema Solar estiver realmente a mover-se a esta velocidade, precisamos de questionar pressupostos fundamentais sobre a estrutura em grande escala do Universo”, afirma o co-autor Dominik J. Schwarz, cosmólogo também na Universidade de Bielefeld.
“Em alternativa, a própria distribuição de galáxias rádio pode ser menos uniforme do que temos assumido”, acrescenta Schwarz. “Em qualquer dos casos, os nossos modelos actuais estão a ser postos à prova.”
Porque este tipo de medição pode mudar (ou refinar) a cosmologia
Um ponto crucial é que resultados deste género não afectam apenas a estimativa da nossa velocidade: eles testam directamente até que ponto o Universo é, de facto, isotrópico e homogéneo quando observado em escalas gigantescas - exactamente o terreno onde o princípio cosmológico deveria funcionar melhor.
À medida que os levantamentos rádio se tornam mais profundos e abrangentes, e à medida que os métodos estatísticos melhoram na forma como tratam a morfologia complexa das fontes, será possível comparar medições independentes do dipolo de contagem de fontes e do dipolo rádio cósmico, ajudando a perceber se estamos perante nova física, limitações do modelo padrão, ou características inesperadas na distribuição das galáxias rádio.
O estudo foi publicado na revista Cartas de Revisão Física.
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