Existem vazios no universo, e não podemos vê-los adequadamente. E isso é uma coisa boa.
Esses vazios - lacunas gigantes e irregulares no espaço, vazios de galáxias - estão por todo o cosmos. Mas, por serem vazios, os astrônomos não podem observá-los diretamente. Em vez disso, eles as localizam através do mapeamento de galáxias no espaço e, em seguida, marcando as áreas entre essas áreas. No entanto, da nossa perspectiva na Terra, todos esses vazios parecem distorcidos.
Essas áreas parecem esticadas em alguns lugares e esmagadas em outros. Isso é uma consequência do "desvio para o vermelho" das galáxias em suas bordas, uma distorção visual causada pelo movimento desses sistemas: à medida que se afastam do observador (terráqueos, neste caso), os comprimentos de onda das galáxias parecem se esticar, ficando mais vermelhos ; aqueles que se movem em nossa direção parecem mais azuis à medida que seus comprimentos de onda diminuem. Energia escura é o nome que os astrônomos deram a uma força invisível que estica nosso universo e faz com que as galáxias se afastem umas das outras.
Essa distorção acaba sendo uma coisa boa, de acordo com um artigo publicado em 9 de julho na revista Physical Review D. Até agora, os pesquisadores se baseavam em medidas precisas dos desvios para o vermelho das galáxias individuais para descobrir com que rapidez o universo está se expandindo e por sua vez, quanta energia escura está presente para impulsionar essa expansão. Mas medir as distorções dos vazios acaba sendo uma técnica muito mais precisa, permitindo que os pesquisadores reduzam ainda mais essa expansão.
"O que estamos realmente medindo é a distorção nas posições das galáxias em torno das regiões vazias", disse Seshadri Nadathur, pesquisador da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, e principal autor do artigo. "O legal dos vazios é que eles são regiões do espaço em torno das quais podemos modelar com precisão os movimentos das galáxias".
Isso porque a matemática necessária para determinar com precisão os movimentos das galáxias se torna muito mais simples dentro desses vazios, disse Nadathur à Live Science. (Nesse caso, a equipe de pesquisa estudou vazios a cerca de 5,5 bilhões de anos-luz da Terra.)
"As galáxias se movem por causa da gravidade, puxando-as para regiões de excesso de matéria, e o problema geralmente é que nossa teoria da gravidade - a relatividade geral de Einstein - é muito complexa e as equações são difíceis de resolver exatamente", disse ele. "Então, na maior parte do tempo na cosmologia, usamos aproximações - conhecidas como 'teoria da perturbação' - para ajudar a tornar o problema tratável. Essa teoria da perturbação funciona muito melhor em regiões vazias do que em regiões onde há muita matéria, então nossa as previsões são mais simples de fazer e muito mais precisas em espaços vazios ".
O resultado dessa precisão adicional é que, usando a técnica pioneira neste artigo, os cientistas podem fazer estimativas muito mais precisas da taxa de expansão do universo e confirmar melhor que as taxas de expansão observadas estão alinhadas com as teorias preferidas dos astrônomos sobre por que a expansão está acontecendo . O novo resultado também limita ainda mais o escopo de algumas teorias alternativas que estão flutuando por aí. As melhores medições anteriores do movimento galáctico também fizeram tudo isso, mas cerca de quatro vezes menos, de acordo com Nadathur.
Essas melhores medições anteriores dos desvios para o vermelho dos vazios galácticos vieram de um estudo do céu chamado Pesquisa Espectroscópica de Oscilação de Baryon (BOSS). Essa medida de distorção de vazio também se baseou em dados do BOSS, mas melhorou bastante em suas conclusões ao aplicar essa nova técnica de análise aos dados do BOSS.
A medida aprimorada da expansão do universo estava de acordo com as teorias existentes de como a energia escura funciona no universo, escreveram os pesquisadores no jornal: que vivemos em um universo "plano", com energia escura constante impulsionando sua expansão. "Juntando nossos resultados com os da técnica BAO, somos capazes de obter uma medição muito melhor da taxa de expansão cósmica há cerca de 5,5 bilhões de anos", disse Nadathur. "E isso, por sua vez, é muito importante, porque nos diz o que a energia escura tem feito durante esse tempo, além de outras coisas como a curvatura do espaço - que é o que nos deixa cosmólogos animados".
Os pesquisadores também apontaram no artigo que existem vários esforços futuros para escanear o céu com mais precisão do que o BOSS, a fim de entender a energia escura ainda melhor. Esta mesma técnica, escreveram os pesquisadores, também deve melhorar muito a precisão dessas pesquisas.
