As estrelas mais antigas da Via Láctea fornecem informações sobre a idade do universo.
Crédito: Elena Tomasetti

Investigadores da Universidade de Bolonha, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam e de outros institutos propuseram uma nova forma de abordar a “tensão de Hubble”, comparando estimativas da idade do Universo em vez do seu ritmo de expansão. Utilizando dados estelares precisos, determinaram as idades de estrelas muito antigas da Via Láctea cuidadosamente seleccionadas e descobriram que a idade mais provável é de cerca de 13,6 mil milhões de anos. Sob a pressuposição do modelo cosmológico padrão, esta idade é inconsistente com o Universo mais jovem sugerido pelas medições da expansão com base nas Cefeidas e nas super-novas, mas é compatível com a idade mais antiga inferida a partir de observações do fundo cósmico de micro-ondas – adicionando assim uma nova perspectiva ao debate em curso acerca da tensão de Hubble.

Uma das questões mais debatidas na cosmologia moderna é o valor da constante de Hubble, que mede a velocidade a que o Universo se está actualmente a expandir. Há anos que os diferentes métodos tradicionais fornecem resultados inconsistentes e, apesar de muitos esforços, ainda não há uma explicação clara. Desde a missão espacial Gaia que a nossa Via Láctea se tornou cada vez mais um “laboratório em grande plano” para a cosmologia.

O estudo realizado pela Universidade de Bolonha e pelo Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam abre uma abordagem alternativa aos métodos utilizados até agora. Em vez de procurar as discrepâncias directamente no ritmo de expansão, estas foram traduzidas numa chamada “tensão de idade”. Os modelos cosmológicos ligam o ritmo actual de expansão do Universo directamente à sua idade: um valor mais alto da constante de Hubble implica um Universo mais jovem, ao passo que um valor mais pequeno corresponde a um Universo mais antigo. As medições da constante de Hubble, actualmente em tensão, baseadas em medições no Universo local a partir de Cefeidas e de super-novas, por um lado, e no Universo primitivo a partir do fundo cósmico de micro-ondas, por outro, correspondem a idades cósmicas de cerca de 13 e 14 mil milhões de anos, respectivamente. Mas qual destas duas idades é a correta?

O Universo não pode ser mais jovem do que as estrelas mais antigas que contém. Se as idades das estrelas mais antigas da nossa Galáxia puderem, portanto, ser medidas com alta precisão, será possível estabelecer um limite inferior robusto para a idade do Universo.

O projecto foi iniciado por uma colaboração invulgar entre dois campos de investigação que tradicionalmente têm estado separados: um grupo de cosmologia da Universidade de Bolonha e um grupo de arqueologia estelar do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam. O trabalho baseou-se num catálogo existente de idades estelares de um estudo anterior feito em Potsdam, no qual as idades precisas foram medidas combinando várias informações sobre o brilho, a posição e a distância de mais de 200.000 estrelas na Via Láctea. Um elemento crucial foi a utilização da terceira divulgação de dados da missão Gaia da ESA, que fornece paralaxes e espectros excepcionalmente precisos e, portanto, parâmetros estelares aprimorados para um grande número de estrelas próximas.

A partir desse extenso conjunto de dados, foi compilada uma amostra cuidadosamente seleccionada das estrelas mais antigas com as estimativas de idade mais confiáveis. O foco foi na qualidade em vez da quantidade, escolhendo apenas estrelas cujas idades pudessem ser determinadas de forma robusta pelo código StarHorse e removendo potenciais contaminantes. O resultado: para a amostra final de cerca de cem estrelas, a idade mais provável é de cerca de 13,6 mil milhões de anos. É um valor demasiado grande para ser compatível com a idade do Universo inferida a partir das Cefeidas e das super-novas (a menos que outros ingredientes nos modelos cosmológicos sejam alterados), mas alinha-se bem com a idade cósmica inferida a partir do fundo cósmico de micro-ondas.

“Este projecto mostra de forma magnífica como a combinação de conhecimentos especializados de diferentes áreas pode abrir novas perspectivas sobre questões fundamentais. A medição da idade das estrelas é, por si só, um desafio complexo, mas vivemos agora numa era em que a quantidade e a qualidade dos dados disponíveis permitem alcançar uma precisão sem precedentes e, pela primeira vez, resultados estatisticamente significativos. Com a próxima divulgação de dados do Gaia no horizonte, as idades estelares podem tornar-se uma âncora fundamental para a cosmologia”, afirma Elena Tomasetti, da Universidade de Bolonha e primeira autora do estudo.

“Com o Gaia, a Via Láctea tornou-se efectivamente um laboratório cosmológico de campo próximo. Agora podemos estimar as idades estelares com uma precisão sem precedentes. O próximo avanço será a exactidão, ancorando a cronologia Galáctica com muito mais certeza. O conceito da missão HAYDN, com a participação do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, visa proporcionar esse passo decisivo”, acrescenta Cristina Chiappini.

Embora estes resultados ainda não sejam conclusivos devido às incertezas remanescentes nas estimativas da idade das estrelas, fornecem uma importante restrição independente no debate acerca da tensão de Hubble. Ao mesmo tempo, destacam o potencial da cosmologia de campo próximo e, em particular, a investigação do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam para abordar questões cosmológicas fundamentais utilizando os “fósseis” mais antigos da Via Láctea. Com a quarta divulgação de dados do Gaia, espera-se um progresso significativo – e, com ele, restrições ainda mais fortes na idade do Universo e no valor da constante de Hubble.

// Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)

CCVALG

10.03.2026

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