Um estudante de doutoramento da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto está a investigar um dos maiores enigmas da física atual: a discrepância entre a velocidade de expansão do Universo observada e aquela que é prevista pelas teorias.
Miguel Barroso Varela trabalha precisamente sobre a chamada “tensão de Hubble”, um problema central da cosmologia moderna que resulta da diferença entre medições feitas por telescópios e os modelos teóricos atualmente aceites. Para o jovem investigador, é precisamente nestas falhas que surgem novas oportunidades de descoberta. Quando um modelo não explica totalmente os dados, pode ser sinal de que há nova física por descobrir.
O percurso até à cosmologia não foi imediato. O interesse surgiu ainda no secundário, impulsionado por um professor, e consolidou-se mais tarde no Imperial College London, onde concluiu o curso entre os melhores alunos. Foi também aí que contactou com investigadores de referência na área, experiência que definiu o rumo do seu trabalho atual, desenvolvido na FCUP sob orientação de Orfeu Bertolami.
Novos modelos tentam explicar a expansão e a energia escura
A investigação de Miguel centra-se na análise de dados obtidos através de fenómenos como supernovas e oscilações acústicas de bariões, que funcionam como “réguas” cósmicas para medir o Universo. A partir dessas observações, procura perceber por que razão a expansão está a acontecer a um ritmo diferente do esperado.
O modelo mais utilizado atualmente, conhecido como ΛCDM, continua a explicar grande parte das observações, mas não resolve todas as discrepâncias. Por isso, o investigador tem explorado modelos alternativos que introduzem pequenas alterações na gravidade e que conseguem ajustar melhor os dados.
Num dos trabalhos mais recentes, desenvolvido com investigadores italianos, o estudante concluiu que estas abordagens podem também ajudar a explicar um fenómeno que tem ganho força na comunidade científica: a possibilidade de a energia escura não ser constante, mas sim dinâmica.
Além disso, a investigação estende-se ao estudo do Universo primordial, nomeadamente através das ondas gravitacionais, sinais que permitem aceder a fases muito iniciais da história do cosmos. A ideia é prever que marcas deixariam estes modelos alternativos e, a partir daí, confirmar ou refutar as teorias com base em futuras observações.
Com várias publicações em revistas científicas internacionais e colaborações com investigadores de referência, como a cosmóloga norte-americana Katherine Freese, Miguel Barroso Varela quer continuar a explorar estas questões fundamentais, conciliando investigação com o ensino.
O objetivo passa por contribuir para uma ciência mais aberta e colaborativa, ao mesmo tempo que procura respostas para perguntas que continuam por resolver sobre a origem e evolução do Universo.
