A energia escura ainda não é uma forma de matéria experimentalmente descoberta que permeia todo o Universo que observamos. É ela a "responsável" pelo fato de o Universo não só se expandir, mas fazê-lo com aceleração.
Ainda não é possível “sentir” esta energia, mas isso não significa que nada se possa dizer sobre ela. É possível, em particular, estimar sua quantidade pela influência que tem na expansão do Universo - sua aceleração é quanto maior, mais energia escura está no Universo neste momento.
Os astrônomos determinam a taxa de expansão do Universo e a mudança nessa taxa ao longo do tempo pelas supernovas. Sua luminosidade real é conhecida com precisão, portanto, pelo brilho que pode ser observado da Terra, é possível determinar com precisão a distância de nós à supernova, e pelo desvio para o vermelho, a velocidade com que este objeto se afastava de nós no momento de emissão da luz hoje visível.
Mas esse método tem uma limitação séria. É adequado para estudar os últimos nove bilhões de anos de vida do universo. Existem muito poucas supernovas antigas nele. Enquanto isso, a idade do universo é estimada em cerca de 13,8 bilhões de anos. Seria extremamente interessante olhar para o início de sua vida.
A nova técnica usa dados ultravioleta (UV) e de raios-X para estimar distâncias até quasares.
Um quasar é um enorme buraco negro que envolve intensamente a matéria circundante. Este assunto brilha, e muito intensamente. Um quasar típico emite 1–2 ordens de magnitude a mais de energia do que toda a nossa galáxia. O que é especialmente agradável é que os quasares já apareceram no alvorecer do Universo.
A radiação ultravioleta é gerada no disco de matéria ao redor do quasar. Alguns dos fótons ultravioleta colidem com os elétrons em uma nuvem de gás quente acima e abaixo do disco, e essas colisões podem aumentar sua energia ao nível dos raios-X. O brilho de um quasar nas faixas de UV e raios-X está correlacionado: quanto mais radiação ultravioleta era no início, maior será o brilho dos raios-X.
Assim, podemos calcular o verdadeiro brilho do quasar, e conhecendo-o e aquele que vemos, podemos calcular a distância até ele. Depois disso, resta muito pouco: comparar a distância com o desvio para o vermelho do objeto e tirar uma conclusão sobre a taxa de remoção do quasar de nós bilhões de anos atrás, quando sua luz foi emitida.
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Os pesquisadores coletaram dados para 1.598 quasares e estimaram a taxa de expansão do universo em tempos muito antigos. Os resultados mostram que a quantidade de energia escura aumenta com o tempo.
Por se tratar de um novo método, os astrônomos tomaram medidas adicionais para mostrar que ele fornece resultados confiáveis. Eles mostraram que seus resultados nos últimos nove bilhões de anos coincidem com o que foi obtido anteriormente a partir de dados de supernovas.
Para obter detalhes, consulte um artigo na Nature Astronomy. Sua pré-impressão completa está disponível aqui.
Sergey Sysoev
