Uma colaboração internacional de astrónomos produziu uma das medições mais precisas até à data da velocidade de expansão do Universo local. O resultado aprofunda um dos desafios mais significativos da cosmologia moderna.

Os astrónomos têm procurado medir o ritmo de expansão do Universo utilizando duas abordagens fundamentalmente diferentes. Um método baseia-se na medição de distâncias a estrelas e galáxias no Universo próximo. O outro utiliza medições do fundo cósmico de micro-ondas para prever qual seria o ritmo de expansão atual, de acordo com o modelo padrão da cosmologia.

Espera-se que estas duas abordagens produzam o mesmo resultado, mas isso não acontece. As medições baseadas no Universo próximo indicam consistentemente um ritmo de expansão mais elevado - cerca de 73 quilómetros por segundo por megaparsec - enquanto as previsões derivadas do Universo primitivo apresentam um valor mais baixo, perto de 67 ou 68. Embora a diferença numérica seja modesta, é muito maior do que aquilo que pode ser explicado pela incerteza estatística. Esta discrepância persistente, conhecida como tensão de Hubble, foi agora observada em vários estudos e técnicas independentes.

Ao reunir décadas de observações independentes num único quadro unificado, uma colaboração internacional de astrónomos conseguiu a medição direta mais precisa até à data do ritmo de expansão do Universo próximo. Num artigo científico publicado no passado dia 10 de abril na revista Astronomy & Astrophysics, a colaboração H0DN (H0 Distance Network) apresenta um valor da constante de Hubble de 73,50 ± 0,81 quilómetros por segundo por megaparsec, correspondendo a uma precisão de pouco mais de 1%.

O estudo é o resultado de um amplo esforço da comunidade lançado no Workshop Breakthrough do ISSI (International Space Science Institute), "What’s under the H0od?", realizado no ISSI em Berna, Suíça, em março de 2025.

"Este não é apenas um novo valor da constante de Hubble", observa a colaboração, "é uma estrutura construída pela comunidade que reúne décadas de medições de distância independentes, de forma transparente e acessível".

Este gráfico representa a tensão existente entre as medições do ritmo de expansão do Universo próximo e o que seria de esperar com base nas medições do Universo primitivo, nomeadamente do fundo cósmico de micro-ondas. De acordo com o modelo padrão da cosmologia, espera-se que estas duas abordagens levem ao mesmo resultado, mas isso não acontece. Esta discrepância é conhecida como a tensão de Hubble e é representada neste gráfico pelo desalinhamento entre as "pontes" da Rota Primitiva e da Rota Moderna. Atualmente, a melhor estimativa para a constante de Hubble com base nas medições do fundo cósmico de micro-ondas é de cerca de 67,2 quilómetros por segundo por megaparsec. Em 2026, a Colaboração H0DN apresentou a medição direta mais precisa da constante de Hubble local até à data, divulgando um valor de 73,50 ± 0,81 quilómetros por segundo por megaparsec, correspondendo a uma precisão de pouco mais de 1%. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/J. Pollard

Em vez de se basear num único método, a equipa construiu uma "rede de distâncias" que interliga várias técnicas sobrepostas para medir distâncias no Universo local. Estas incluem observações de estrelas variáveis Cefeidas pulsantes, estrelas gigantes vermelhas que brilham com uma luminosidade conhecida, supernovas do Tipo Ia e certos tipos de galáxias. Esta abordagem permite múltiplas vias independentes para o mesmo resultado final e possibilita um teste crítico: será que a discrepância é causada por um erro num único método? Os resultados indicam que isso é improvável. Mesmo quando técnicas individuais são removidas da análise, o resultado global altera-se apenas minimamente. As medições independentes permanecem consistentes entre si, reforçando a robustez do ritmo de expansão medido localmente.

"Este trabalho exclui efetivamente as explicações para a tensão de Hubble que se baseiam num único erro ignorado nas medições de distância locais", concluem os autores. "Se a tensão for real, como sugere o crescente conjunto de evidências, pode apontar para uma nova física além do modelo cosmológico padrão".

As implicações são significativas. O ritmo de expansão mais baixo inferido a partir do Universo primitivo depende do modelo padrão da cosmologia, que descreve como o Universo evoluiu desde o Big Bang. Se esse modelo estiver incompleto - por exemplo, se não explicar totalmente o comportamento da energia escura, de novas partículas ou de modificações na gravidade - as suas previsões para o ritmo de expansão atual seriam afetadas.

Nesse caso, a tensão de Hubble pode não ser resultado de um erro de medição, mas sim uma indicação de que falta um componente essencial ao modelo atual do Universo. A rede de distâncias locais também estabelece um quadro para investigações futuras. Ao disponibilizar abertamente os seus métodos e dados, a colaboração criou uma base que pode ser alargada com novas observações. Com os observatórios de próxima geração a fornecerem medições ainda mais precisas, os astrónomos pretendem determinar se esta discrepância será, em última análise, resolvida ou se continuará a apontar para uma nova física.

// NOIRLab (comunicado de imprensa)
// ISSI (comunicado de imprensa)
// Universidade de Sheffield (comunicado de imprensa)
// Universidade de Barcelona (comunicado de imprensa)
// Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)

Quer saber mais?

Universo:
A expansão acelerada do Universo (Wikipedia)
Universo (Wikipedia)
Lei de Hubble (Wikipedia)
Determinando a constante de Hubble (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)
Modelo Lambda-CDM (Wikipedia)
Indicadores de distâncias cósmicas (Wikipedia)
“Escada” de distâncias cósmicas (Wikipedia)