Quão rápido e em qual direção nosso sistema solar está se movendo através do universo? Essa pergunta aparentemente simples é um dos principais testes de nossa compreensão cosmológica. Uma equipe de pesquisa liderada pelo astrofísico Lukas Böhme, da Universidade de Bielefeld, agora encontrou novas respostas, que desafiam o modelo padrão estabelecido da cosmologia. Os resultados do estudo foram publicados recentemente na revista Physical Review Letters.
“Nossa análise mostra que o sistema solar está se movendo mais de três vezes mais rápido do que os modelos atuais preveem”, afirma o autor principal Lukas Böhme. “Esse resultado contradiz claramente as expectativas baseadas na cosmologia padrão e nos força a reconsiderar nossas suposições anteriores.”
Uma Nova Perspectiva sobre as Galáxias de Rádio do Céu
Para determinar o movimento do sistema solar, a equipe analisou a distribuição de chamadas galáxias de rádio, galáxias distantes que emitem ondas de rádio particularmente fortes, uma forma de radiação eletromagnética com comprimentos de onda muito longos, semelhantes aos usados para sinais de rádio. Como as ondas de rádio podem penetrar a poeira e o gás que obscurecem a luz visível, telescópios de rádio podem observar galáxias invisíveis para instrumentos ópticos.
À medida que o sistema solar se move através do universo, esse movimento produz uma sutil “resistência”: um número ligeiramente maior de galáxias de rádio aparece na direção do movimento. A diferença é pequena e só pode ser detectada com medições extremamente sensíveis.
Usando dados do telescópio LOFAR (Rede de Baixa Frequência), uma rede de telescópios de rádio em toda a Europa, combinados com dados de outros dois observatórios de rádio, os pesquisadores conseguiram fazer uma contagem especialmente precisa de tais galáxias de rádio pela primeira vez. Eles aplicaram um novo método estatístico que leva em conta o fato de que muitas galáxias de rádio consistem em múltiplos componentes. Essa análise aprimorada resultou em incertezas de medição maiores, mas também mais realistas.
Apesar disso, a combinação de dados dos três telescópios de rádio revelou uma desvio superior a cinco sigma, um sinal estatisticamente muito forte considerado na ciência como evidência de um resultado significativo.
Consequências Cosmológicas
A medição mostra uma anisotropia (“dipolo”) na distribuição de galáxias de rádio que é 3,7 vezes mais forte do que o modelo padrão do universo prevê. Este modelo descreve a origem e evolução do cosmos desde o Big Bang e assume uma distribuição de matéria em grande parte uniforme.
“Se o nosso sistema solar está realmente se movendo tão rápido, precisamos questionar suposições fundamentais sobre a estrutura em grande escala do universo”, explica o Professor Dominik J. Schwarz, cosmologista da Universidade de Bielefeld e coautor do estudo. “Alternativamente, a distribuição de galáxias de rádio pode ser menos uniforme do que acreditávamos. Em qualquer um dos casos, nossos modelos atuais estão sendo colocados à prova.”
Os novos resultados confirmam observações anteriores em que pesquisadores estudaram quasares, os centros extremamente brilhantes de galáxias distantes onde buracos negros supermassivos consomem matéria e emitem enormes quantidades de energia. O mesmo efeito incomum apareceu nesses dados infravermelhos, sugerindo que não se trata de um erro de medição, mas sim de uma característica genuína do universo.
O estudo destaca como novos métodos de observação podem moldar fundamentalmente nossa compreensão do cosmos e o quanto ainda há para descobrir no universo.