Estudo com galáxias de rádio sugere que o Sistema Solar se move 3.7 vezes mais rápido do que o modelo padrão prevê

Velocidade atual do Sistema Solar e da Via Láctea

O nosso Sistema Solar descreve uma órbita em torno do centro da galáxia a cerca de 792.000 quilómetros por hora, numa viagem que leva aproximadamente 225 milhões de anos terrestres para completar um único ano galáctico. No mesmo contexto, estima-se que a Via Láctea, como estrutura, esteja a deslocar-se pelo espaço a cerca de 2.1 milhões de quilómetros por hora.

Mesmo que a nossa estrela não esteja exatamente a “passear” pelo Universo, uma análise de galáxias de rádio realizada por uma equipa internacional de cientistas indica que talvez estejamos a atravessar o cosmos a uma velocidade muito superior à que se supunha - e não é por pouco.

Por si só, isso já chamaria a atenção. No entanto, os autores destacam que a divergência também tem “profundas implicações cosmológicas”, sugerindo que pode haver falhas na forma como descrevemos o Universo hoje - algo que, em última instância, pode colocar em xeque um princípio antigo segundo o qual a nossa posição no espaço não tem nada de especial.

"A nossa análise mostra que o Sistema Solar está a mover-se mais de três vezes mais rápido do que os modelos atuais preveem", afirma o autor principal, Lukas Böhme, astrofísico da Universidade de Bielefeld, na Alemanha. "Este resultado contradiz claramente as expectativas baseadas na cosmologia padrão e obriga-nos a reconsiderar as nossas suposições anteriores."

Dipolo de contagem de fontes e galáxias de rádio

Para chegar a essa conclusão, Böhme e os colegas examinaram como as galáxias de rádio se distribuem no céu quando observadas a partir da Terra. Essas galáxias recebem esse nome por emitirem ondas de rádio intensas - um tipo de radiação eletromagnética de baixa frequência e grande comprimento de onda.

Como as ondas de rádio atravessam poeira e gás que bloqueiam a luz visível, elas transportam pistas importantes sobre galáxias muito distantes que não conseguimos ver diretamente. Com radiotelescópios, os astrónomos investigam as enormes regiões de emissão em forma de lóbulos que são típicas dessas galáxias.

Quando se junta um número suficiente de alvos distantes como esses, torna-se possível identificar um viés muito fraco ligado ao nosso movimento através do cosmos: o chamado dipolo de contagem de fontes. Esse efeito faz com que apareçam ligeiramente mais galáxias de rádio na direção do nosso deslocamento do que na direção oposta.

O problema é que se trata de um sinal discreto, que só se revela com medições extremamente sensíveis.

LOFAR e uma abordagem estatística para o dipolo de rádio cósmico

Segundo os investigadores, o novo trabalho apresenta um censo particularmente preciso de galáxias de rádio graças à combinação de dados de três radiotelescópios. Entre eles está o levantamento de rádio de grande área mais profundo já realizado, feito com a rede europeia de radiotelescópios Matriz de Baixas Frequências (LOFAR).

A equipa também recorreu a um método estatístico inédito para lidar com o facto de que muitas galáxias de rádio têm múltiplos componentes. Essa complexidade, ao que tudo indica, é determinante para medir com precisão o que se chama de dipolo de rádio cósmico.

Ao unir as medições dos três instrumentos, os cientistas encontraram um grau inesperado de variação na distribuição aparente das galáxias de rádio.

O dipolo identificado foi 3.7 vezes mais forte do que aquilo que o modelo padrão do Universo prevê. A diferença ultrapassou cinco sigmas, um critério estatístico que indica elevada significância.

Modelo padrão, princípio cosmológico e as possíveis leituras

O modelo padrão procura descrever a história do Universo desde a Grande Explosão e inclui uma premissa central conhecida como princípio cosmológico. De acordo com essa ideia, quando observada em escalas suficientemente grandes, a matéria estaria distribuída de maneira uniforme e homogénea.

Em termos simples, isso implica que o nosso “endereço” no Universo deveria ser, em linhas gerais, parecido com qualquer outro, sem oferecer uma perspetiva privilegiada.

Os autores reconhecem que há mais de uma forma de interpretar os resultados, embora defendam que eles são reveladores de qualquer maneira.

"Se o nosso Sistema Solar está realmente a mover-se a essa velocidade, precisamos questionar suposições fundamentais sobre a estrutura em grande escala do Universo", diz o coautor Dominik J. Schwarz, cosmólogo da Universidade de Bielefeld.

"Como alternativa, a própria distribuição das galáxias de rádio pode ser menos uniforme do que acreditávamos", afirma Schwarz. "Em ambos os cenários, os nossos modelos atuais estão a ser colocados à prova."

O estudo foi publicado na revista Cartas de Revisão Física.