Pesquisadores do Observatório Nacional (ON), em colaboração com a Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), estudaram como as ondas gravitacionais podem ser usadas para medir a velocidade de expansão do Universo. O trabalho avalia o potencial de observações atuais e futuras para investigar uma das questões em aberto da cosmologia: a chamada tensão de Hubble.
A pesquisa foi liderada por Jonathan Morais durante seu mestrado no Observatório Nacional e publicada no periódico científico Physics of the Dark Universe. A divulgação oficial do estudo ocorreu em 25 de setembro de 2026, segundo o Observatório Nacional.
O que é a tensão de Hubble
A constante de Hubble é um parâmetro usado pelos cientistas para descrever a taxa de expansão do Universo. No entanto, diferentes métodos de medição têm apresentado resultados divergentes. Essa diferença é conhecida como tensão de Hubble e ainda não está claro se ela decorre de limitações ou erros sistemáticos nas observações ou se indica que os modelos cosmológicos atuais precisam ser revistos.
Uma das formas tradicionais de estimar essa taxa utiliza observações de objetos luminosos e outras referências astronômicas. O estudo brasileiro analisa uma alternativa baseada em eventos extremos do cosmos: as fusões entre objetos compactos, como buracos negros e estrelas de nêutrons. Esses fenômenos podem produzir ondulações que atravessam o espaço-tempo e chegam aos detectores na Terra.
Como funcionam as “sirenes padrão brilhantes”
As ondas gravitacionais são comparadas a sinais emitidos por uma sirene porque carregam informações sobre a distância até o evento que as gerou. Quando uma fusão cósmica também produz uma emissão de luz detectável, os pesquisadores conseguem combinar os dois tipos de informação. Essa abordagem é chamada de “sirene padrão brilhante”.
O sinal gravitacional permite estimar a distância da fonte, enquanto a radiação eletromagnética pode ajudar a identificar a galáxia onde o evento ocorreu. Com a localização da galáxia, os cientistas conseguem relacionar a distância observada à velocidade de afastamento do objeto, construindo uma medição independente da expansão cósmica.
Essa combinação é especialmente relevante porque reduz a dependência de determinadas etapas presentes em outros métodos cosmológicos. O objetivo não é substituir imediatamente as técnicas já utilizadas, mas oferecer uma linha independente de evidências para comparar os resultados e investigar a origem da divergência entre as medições.
Detectores atuais e observatórios planejados
O trabalho avaliou o potencial de instrumentos que já participam da detecção de ondas gravitacionais, como o Advanced LIGO, e de observatórios planejados para o futuro. Entre os projetos considerados estão o Einstein Telescope e o DECIGO, que poderão ampliar a capacidade de observar eventos cósmicos e refinar as estimativas produzidas a partir deles.
De acordo com a análise, o avanço tecnológico dos detectores e o aumento do número de observações podem melhorar gradualmente a precisão das medições nas próximas décadas. A quantidade e a qualidade dos eventos registrados serão importantes para determinar se os resultados obtidos por meio das ondas gravitacionais confirmam os valores calculados por outros métodos ou apontam para uma diferença persistente.
Contribuição brasileira para a cosmologia
O estudo não apresenta uma solução definitiva para a tensão de Hubble. Seu resultado principal está na avaliação de como uma nova geração de observações poderá contribuir para o debate. Ao investigar fusões de buracos negros e estrelas de nêutrons, os pesquisadores buscam estabelecer uma ferramenta complementar para testar os modelos que descrevem a história e a evolução do Universo.
O Observatório Nacional é uma unidade de pesquisa vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. A colaboração com a UFRRJ mostra a participação de instituições brasileiras em uma área que depende de grandes redes internacionais de observação e de instrumentos capazes de detectar variações extremamente pequenas produzidas por ondas gravitacionais.
O artigo científico relacionado ao trabalho está disponível na ScienceDirect. À medida que novos detectores entrarem em operação e mais fusões cósmicas forem observadas, as chamadas sirenes padrão brilhantes poderão oferecer dados importantes para entender se a tensão de Hubble representa um problema de medição ou uma possível limitação da descrição cosmológica atual.