Os astrônomos têm um problema de energia escura. Por um lado, sabemos há anos que o universo não está apenas se expandindo, mas se acelerando. Parece haver uma energia escura que impulsiona a expansão cósmica. Por outro lado, quando medimos a expansão cósmica de maneiras diferentes, obtemos valores que não estão de acordo. Alguns métodos agrupam em torno de um valor mais alto para energia escura, enquanto outros métodos agrupam em torno de um valor mais baixo. Por outro lado, algo precisará dar se quisermos resolver esse mistério.
A resposta óbvia é que algumas das medidas de expansão cósmica devem estar erradas. A dificuldade com essa idéia é que essas medidas são muito robustas e foram testadas várias vezes. Eles também são relativamente semelhantes. Durante anos, as incertezas foram grandes o suficiente para se sobreporem. Somente nos últimos anos, quando eles se tornaram mais precisos, vimos o problema. Embora alguns tenham argumentado que a energia escura deve ser eliminada, é mais provável que precisemos apenas de pequenas correções no nosso modelo.
Uma possível correção poderia ser refinar nossa compreensão das chamadas velas padrão. Uma maneira de medir a expansão cósmica é usar objetos de brilho conhecido para medir distâncias galácticas. Para grandes distâncias galácticas, isso normalmente é feito pelas supernovas do tipo Ia. Isso pode ocorrer quando uma anã branca está orbitando de perto outra estrela. Com o tempo, a anã branca pode capturar material de seu companheiro, até atingir uma massa crítica e explodir como uma supernova. Como a massa crítica é sempre a mesma, essas supernovas sempre explodem com o mesmo brilho.
Mas um novo estudo de astroquímica sugere que isso nem sempre é verdade. Diferentes tipos de supernovas são identificados por linhas espectrais em sua luz. As supernovas tipo I não mostram sinais de hidrogênio em seu espectro, enquanto as supernovas tipo II mostram. O último ocorre quando o núcleo de uma estrela grande entra em colapso no final de sua vida. Tipo Ia são supernovas do tipo I que também possuem uma linha espectral de silício ionizado. O silício é produzido quando a anã branca em sua maioria de carbono explode.
Nesse novo estudo, a equipe estudava o manganês cósmico e como ele se formou ao longo do tempo. O manganês é produzido nos dois tipos de supernovas, assim como em outros elementos, como o ferro. Mas cada tipo produz uma proporção diferente de manganês para ferro. Quando a equipe mediu essa proporção ao longo do tempo cósmico, eles descobriram que ela permaneceu bastante constante. Isso é surpreendente, pois as taxas conhecidas de supernovas tipo I e tipo II sugerem que a proporção de manganês deve aumentar ao longo do tempo.
Uma maneira de resolver essa discrepância é se as supernovas do tipo Ia forem mais variáveis do que pensamos. O modelo usual sugere que as anãs brancas do Tipo Ia explodem no limite de massa crítica ou próximo a elas, mas outros modelos sugerem que elas podem sofrer detonações em etapas. Isso pode ser causado quando uma instabilidade inicial cria uma onda de choque na estrela que desencadeia uma explosão antes de atingir a massa crítica. Ou a colisão de duas anãs brancas pode criar uma explosão em vários estágios que se parece com a supernova padrão do tipo Ia.
Para que a proporção cósmica de manganês / ferro permaneça constante ao longo do tempo, cerca de três quartos das supernovas tipo Ia precisariam ser dessas outras variedades. Se isso é verdade, nossa vela padrão não é tão padrão, afinal, e as medições de energia escura usando esse método podem estar erradas.
Embora a variação das supernovas seja uma possibilidade, este estudo não prova que as medições de supernova da energia escura estão erradas. Precisamos de mais estudos para verificar se essa variação sugerida está correta.
Referência: Eitner, P. et al. “Restrições observacionais na origem dos elementos. III A evolução química do manganês e do ferro. ”