Desde que Galileu apontou seu telescópio para Júpiter e viu luas em órbita em torno daquele planeta, começamos a perceber que não ocupamos um lugar central e importante no Universo. Em 2013, um estudo mostrou que podemos estar mais distantes do que imaginávamos. Agora, um novo estudo confirma: vivemos um vazio na estrutura filamental do Universo, um vazio maior do que pensávamos.
Em 2013, um estudo da astrônoma da Universidade de Wisconsin-Madison Amy Barger e seu aluno Ryan Keenan mostraram que nossa galáxia da Via Láctea está situada em um grande vazio na estrutura cósmica. O vazio contém muito menos galáxias, estrelas e planetas do que pensávamos. Agora, um novo estudo do aluno da Universidade de Wisconsin, Ben Hoscheit, confirma isso e, ao mesmo tempo, diminui parte da tensão entre diferentes medidas da Hubble Constant.
O vazio tem um nome; é chamado de vazio do KBC para Keenan, Barger e Lennox Cowie, da Universidade do Havaí. Com um raio de cerca de 1 bilhão de anos-luz, o vácuo do KBC é sete vezes maior que o vazio médio, e é o maior vazio que conhecemos.
A estrutura em larga escala do Universo consiste em filamentos e aglomerados de matéria normal separados por espaços vazios, onde há muito pouca matéria. Foi descrito como "queijo suíço". Os próprios filamentos são compostos de aglomerados de galáxias e super aglomerados, que são constituídos por estrelas, gás, poeira e planetas. Descobrir que vivemos no vazio é interessante por si só, mas as implicações que ele tem para a Constante do Hubble são ainda mais interessantes.
Constante de Hubble é a taxa na qual os objetos se afastam devido à expansão do Universo. Dr. Brian Cox explica isso neste pequeno vídeo.
O problema com a constante do Hubble é que você obtém um resultado diferente, dependendo de como você o mede. Obviamente, isso é um problema. "Não importa qual técnica você use, você deve obter o mesmo valor para a taxa de expansão da Space Magazine", explica Ben Hoscheit, o estudante de Wisconsin que apresentou sua análise do vazio do KBC em 6 de junho, em uma reunião da Sociedade Astronômica Americana . "Felizmente, viver no vazio ajuda a resolver essa tensão."
Existem algumas maneiras de medir a taxa de expansão do Universo, conhecida como Constante de Hubble. Uma maneira é usar o que é conhecido como "velas padrão". As supernovas são usadas como velas padrão porque sua luminosidade é muito bem compreendida. Medindo sua luminosidade, podemos determinar a que distância está a galáxia em que residem.
Outra maneira é medir o CMB, o Fundo Cósmico de Microondas. O CMB é a sobra de impressão de energia do Big Bang, e estudá-lo nos diz o estado de expansão no Universo.
Os dois métodos podem ser comparados. A abordagem padrão da vela mede distâncias mais locais, enquanto a abordagem CMB mede distâncias em larga escala. Então, como viver no vazio ajuda a resolver os dois?
Medições de dentro de um vazio serão afetadas pela quantidade muito maior de matéria externa ao vazio. A atração gravitacional de toda a matéria afetará as medições realizadas com o método padrão da vela. Mas esse mesmo assunto, e sua força gravitacional, não terão efeito no método de medição CMB.
"Sempre se busca consistência, ou há um problema em algum lugar que precisa ser resolvido." - Amy Barger, Universidade do Havaí, Departamento de Física e Astronomia
A nova análise de Hoscheit, de acordo com Barger, autor do estudo de 2013, mostra que as primeiras estimativas de Keenan do vácuo do KBC, que têm o formato de uma esfera com uma concha de espessura crescente composta por galáxias, estrelas e outras matérias, não são governadas por outras restrições observacionais.
"Muitas vezes é realmente difícil encontrar soluções consistentes entre muitas observações diferentes", diz Barger, um cosmólogo observacional que também tem uma nomeação afiliada no Departamento de Física e Astronomia da Universidade do Havaí. “O que Ben mostrou é que o perfil de densidade que Keenan mediu é consistente com os observáveis cosmológicos. Um sempre quer encontrar consistência, ou então há um problema em algum lugar que precisa ser resolvido. ”
