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Galáxias rádio e LOFAR sugerem que o Sistema Solar se move muito mais depressa do que o modelo padrão

Jovem observa o céu estrelado com traços circulares, segurando caderno e tablet com sistema solar.

Velocidades na Via Láctea

O nosso Sistema Solar dá a volta ao centro galáctico a uma velocidade estimada de 792,000 quilómetros por hora, demorando 225 milhões de anos terrestres a completar um ano galáctico. Já a Via Láctea, no seu conjunto, pensa-se que avance a cerca de 2.1 milhões de quilómetros por hora.

Ainda que a nossa estrela esteja longe de andar a passo lento pelo Universo, uma análise a galáxias rádio conduzida por uma equipa internacional de cientistas aponta para algo inesperado: poderemos estar a deslocar-nos pelo cosmos a uma velocidade muito superior ao que se imaginava - e por uma margem grande.

O que as galáxias rádio permitem medir

Por si só, esta possibilidade já seria relevante. No entanto, segundo os investigadores, a contradição com o que se esperava tem também “profundas implicações cosmológicas”, sugerindo falhas na forma como hoje entendemos o Universo e podendo pôr em causa um princípio antigo que defende que a nossa posição no espaço não tem nada de especial.

“"A nossa análise mostra que o Sistema Solar se está a mover a uma velocidade mais de três vezes superior ao que os modelos atuais preveem,"” 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 nossas suposições anteriores."”

Para chegar a esta conclusão, Böhme e os seus colegas estudaram como as galáxias rádio se distribuem no céu quando observadas a partir da Terra. Estas galáxias recebem esse nome por emitirem ondas de rádio muito intensas, um tipo de radiação electromagnética de baixas frequências e comprimentos de onda longos.

Como as ondas de rádio conseguem atravessar poeiras e gás que bloqueiam a luz visível, transportam pistas valiosas sobre galáxias distantes que não conseguimos observar diretamente. Com radiotelescópios, os astrónomos analisam as enormes regiões de emissão rádio - frequentemente em forma de lóbulos - que são típicas destas galáxias.

Dipolo de contagem de fontes e medições mais sensíveis

Quando se acumulam pontos de dados suficientemente longínquos, torna-se também possível detetar um enviesamento muito ténue associado ao nosso movimento através do cosmos, conhecido como dipolo de contagem de fontes. Esse efeito faz com que pareçam existir ligeiramente mais galáxias rádio na direção para onde nos deslocamos do que na direção oposta.

O problema é que se trata de um sinal subtil, que exige medições altamente sensíveis.

Os autores referem que o novo trabalho fornece um recenseamento particularmente preciso de galáxias rádio, graças à combinação de dados de três radiotelescópios. Entre eles está o levantamento rádio de grande área mais profundo realizado até hoje, feito com a rede europeia Low-Frequency Array (LOFAR).

A equipa recorreu ainda a uma abordagem estatística nova para lidar com os múltiplos componentes das galáxias rádio, cuja complexidade parece ser determinante para medir com precisão aquilo a que se chama um dipolo rádio cósmico.

Um dipolo rádio cósmico 3.7 vezes acima do previsto

Ao juntar a informação dos três instrumentos, os investigadores encontraram um grau surpreendente de variabilidade na distribuição aparente das galáxias rádio.

O dipolo detetado revelou-se 3.7 vezes mais pronunciado do que o que o modelo padrão do Universo prevê. A discrepância ultrapassou cinco sigma, uma medida estatística que indica elevada significância.

O modelo padrão procura descrever a evolução do Universo desde o Big Bang e inclui um pressuposto fundamental chamado princípio cosmológico, segundo o qual a matéria, à escala suficientemente grande, está distribuída de forma uniforme e homogénea.

Isto significa que, em termos gerais, o nosso lugar no Universo deveria ser parecido com qualquer outro, sem nos conceder uma perspetiva privilegiada.

Os investigadores reconhecem que os novos resultados podem ser interpretados de mais do que uma forma, mas sublinham que, de qualquer modo, parecem revelar algo importante.

“"Se o nosso Sistema Solar estiver de facto a mover-se tão depressa, precisamos de questionar pressupostos fundamentais sobre a estrutura do Universo em grande escala,"” diz o coautor Dominik J. Schwarz, cosmólogo na Universidade de Bielefeld.

“"Em alternativa, a própria distribuição das galáxias rádio pode ser menos uniforme do que temos acreditado,"” acrescenta Schwarz. “"Em qualquer dos casos, os nossos modelos atuais estão a ser postos à prova."”

O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters.

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