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Sistema Solar pode estar muito mais rápido: galáxias de rádio e o dipolo de rádio cósmico desafiam o modelo padrão

Pessoa jovem segurando livro com o céu e galáxia digital projetada ao fundo no terraço de edifício.

Velocidade do Sistema Solar e da Via Láctea

O nosso Sistema Solar gira em torno do centro da galáxia a cerca de 792,000 quilômetros por hora, completando um “ano galáctico” em aproximadamente 225 milhões de anos terrestres. Já a Via Láctea, como um todo, é considerada em movimento a algo como 2.1 milhões de quilômetros por hora.

Mesmo sem “passear” lentamente pelo Universo, uma nova análise de galáxias de rádio feita por uma equipa internacional indica que talvez estejamos atravessando o cosmos a uma velocidade ainda maior do que se imaginava - e por uma margem enorme.

Isso já chamaria atenção por si só, mas o possível conflito com previsões consolidadas também traz, segundo os autores, “profundas implicações cosmológicas”. Em outras palavras, o resultado pode apontar limites no que hoje entendemos sobre o Universo e até tensionar um princípio antigo que defende que a nossa posição no espaço não tem nada de especial.

"Nossa análise mostra que o Sistema Solar está se movendo mais de três vezes mais rápido do que os modelos atuais preveem", diz o autor principal Lukas Böhme, astrofísico da Universidade de Bielefeld, na Alemanha. "Esse resultado contradiz claramente as expectativas baseadas na cosmologia padrão e nos obriga a reconsiderar nossas suposições anteriores."

Dipolo de contagem de fontes: o que galáxias de rádio podem denunciar

Para chegar a essa conclusão, Böhme e colegas examinaram como as galáxias de rádio se distribuem no céu quando observadas a partir da Terra. Elas recebem esse nome porque emitem ondas de rádio intensas - um tipo de radiação eletromagnética de baixa frequência e grande comprimento de onda.

Como as ondas de rádio conseguem atravessar poeira e gás que bloqueiam a luz visível, elas guardam pistas importantes sobre galáxias muito distantes que não conseguimos enxergar diretamente. Com radiotelescópios, astrónomos investigam as grandes regiões, em forma de lóbulos, de emissão de rádio que são típicas desses objetos.

Quando se reúne um número grande o suficiente de pontos distantes como esses, também dá para perceber um viés discreto causado pelo nosso movimento no cosmos: o chamado dipolo de contagem de fontes. Ele faz com que apareçam ligeiramente mais galáxias de rádio na direção para a qual estamos indo do que na direção oposta.

O problema é que esse efeito é muito sutil e só aparece com medições extremamente sensíveis.

LOFAR e o dipolo de rádio cósmico nas medições mais precisas

Os pesquisadores afirmam que o novo trabalho traz um recenseamento especialmente preciso de galáxias de rádio, graças a dados reunidos por três radiotelescópios. Entre eles está o levantamento de rádio de grande área e maior profundidade já realizado, feito com a rede europeia de radiotelescópios Low-Frequency Array (LOFAR).

Além disso, a equipa aplicou uma abordagem estatística nova para lidar com os múltiplos componentes das galáxias de rádio. Essa complexidade - segundo o estudo - parece ser um elemento decisivo para medir com precisão o que se chama de dipolo de rádio cósmico.

Ao combinar os dados dos três instrumentos, os autores encontraram um grau inesperado de variação na distribuição aparente das galáxias de rádio.

O dipolo detectado ficou 3.7 vezes mais forte do que prevê o modelo padrão do Universo. A discrepância passou de cinco sigma, uma métrica estatística que indica alta significância.

O modelo padrão busca descrever a história do Universo desde o Big Bang e inclui uma suposição central conhecida como princípio cosmológico. Esse princípio diz que, quando se observa em escala grande o suficiente, a matéria se distribui de forma uniforme e homogénea.

Em termos simples, isso implicaria que o nosso lugar no Universo deveria ser, em geral, parecido com qualquer outro - sem uma “visão privilegiada” do cosmos.

O que muda para o modelo padrão e o princípio cosmológico

Os autores reconhecem que os novos resultados podem ser entendidos de mais de uma forma, mas consideram que, qualquer que seja a explicação final, o achado é revelador.

"Se o nosso Sistema Solar estiver realmente se movendo tão rápido, precisamos questionar suposições fundamentais sobre a estrutura em grande escala do Universo", afirma o coautor Dominik J. Schwarz, cosmólogo da Universidade de Bielefeld.

"Alternativamente, a própria distribuição das galáxias de rádio pode ser menos uniforme do que acreditávamos", diz Schwarz. "Em qualquer um dos casos, nossos modelos atuais estão sendo colocados à prova."

O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters.

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