Astronomia

A tensão de Hubble: duas formas de medir a expansão do universo ainda não concordam

Publicado em 12/10/2026 · Última alteração em 12/10/2026

Assuntos: Estrelas

A medida local da constante de Hubble, que calibra supernovas com estrelas cefeidas, dá cerca de 73 km/s por megaparsec. O modelo-padrão ajustado à radiação cósmica de fundo prevê cerca de 67,4. A diferença, de uns 8%, equivale a 5 desvios-padrão e resiste às checagens de erro feitas até 2022. Ninguém sabe ainda se o problema está nas medidas ou no modelo.

A constante de Hubble (H0) é a taxa atual de expansão do universo: relaciona o redshift, o desvio da luz para o vermelho, à distância e ao tempo. Em km/s por megaparsec (1 Mpc equivale a cerca de 3,26 milhões de anos-luz), H0 = 70 significa que uma galáxia a 100 Mpc se afasta a uns 7.000 km/s. Há dois caminhos independentes. O local mede distâncias e redshifts de galáxias próximas. O outro parte do universo primitivo: a radiação cósmica de fundo fixa os parâmetros do modelo ΛCDM (matéria escura fria e constante cosmológica), e o modelo, evoluído até hoje, prevê H0. Se o modelo estiver completo, os dois valores devem coincidir. É esse teste de ponta a ponta que não fecha.

Uma chance em 3,5 milhões

Riess e colegas calculam que uma diferença de 5σ equivale a uma chance em 3,5 milhões de surgir ao acaso. Mas σ mede só a flutuação estatística: um erro sistemático, repetido em toda a amostra, não aparece nesse número. Por isso as equipes testam dezenas de variantes da análise.

Como se mede a expansão perto de nós

A escada de distâncias começa com cefeidas, estrelas que pulsam com um período ligado à luminosidade real: medir o período dá a distância. As cefeidas são calibradas por métodos geométricos, como paralaxe do Gaia, masers em NGC 4258 e binárias eclipsantes da Grande Nuvem de Magalhães. Supernovas Ia em galáxias com cefeidas calibram a relação entre brilho e redshift das supernovas mais distantes. O resultado é H0 = 73,04 ± 1,04 km/s/Mpc, incerteza de cerca de 1,4% (cálculo nosso).

Como o universo primitivo prevê outro valor

O satélite Planck mediu a radiação cósmica de fundo. A escala acústica angular das flutuações foi medida com 0,03% de precisão. Com o modelo ΛCDM, isso leva a H0 = 67,4 ± 0,5 km/s/Mpc. Esse número é uma inferência dependente do modelo, não uma medida direta da expansão atual. A régua física do modelo é o horizonte sonoro, a escala fundamental da radiação cósmica de fundo e das oscilações acústicas de bárions. Mudar essa régua muda o H0 inferido.

Por que não parece só erro estatístico ou de um instrumento

A diferença é de 5σ, e a equipe SH0ES testou 67 variantes da análise sem achar erro. O desacordo também não depende só do Planck: WMAP combinado com BAO dá 68,14 ± 0,73, a 2,9σ do valor local de 2018. Mas as medidas locais não são unânimes: Freedman et al. (2019), com a ponta do ramo das gigantes vermelhas, obtêm 69,8 ± 0,8 (estat.) ± 1,7 (sist.), valor intermediário e de incerteza sistemática maior (segundo a revisão de Di Valentino et al.).

Soluções propostas e o que não é consenso

A revisão de Di Valentino et al. classifica as propostas em mais de dez categorias, de energia escura inicial a gravidade modificada. Um grande vazio local de matéria é considerado improvável como explicação única. Soluções no universo primitivo, que encolhem o horizonte sonoro, atenuam a tensão, mas não a levam abaixo de 3σ. Nenhuma proposta se destaca. Também não há consenso de que o problema seja física nova: erro sistemático ainda não identificado continua possível.

Como sabemos

Os números centrais vêm dos artigos originais da equipe SH0ES e do Planck, mas só os lemos até 2022; resultados posteriores (inclusive com o telescópio James Webb) não foram verificados.

Em debate: A calibração da escada local é discutida: Freedman et al. (2019), com a ponta do ramo das gigantes vermelhas, obtêm 69,8 ± 0,8 (estat.) ± 1,7 (sist.) km/s/Mpc, menor que o valor das cefeidas (segundo a revisão de Di Valentino et al., 2021); Riess et al. (2022) relatam consistência entre as duas escalas.

Em debate: Não há consenso sobre a causa da tensão: erros ainda não identificados, física nova antes da recombinação ou outras mudanças no modelo ΛCDM.

• Fato estabelecido: A medida local da constante de Hubble feita pela equipe SH0ES, com cefeidas e supernovas Ia, dá H0 = 73,04 ± 1,04 km/s/Mpc, já incluindo incertezas sistemáticas. [1] Resumo
  Contexto: Cefeidas em galáxias hospedeiras de 42 supernovas Ia, observadas pelo Telescópio Espacial Hubble. · Limitações: Resultado de uma equipe; outras equipes obtêm valores diferentes com outra calibração (a7). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Assumindo o modelo ΛCDM, o Planck infere para o presente H0 = 67,4 ± 0,5 km/s/Mpc a partir da radiação cósmica de fundo; a escala acústica angular foi medida com precisão de 0,03%. [2] Resumo
  Contexto: Valor inferido (dependente do modelo), não medida direta da expansão atual. · Limitações: Vale para o ΛCDM de base; extensões do modelo alargam a incerteza. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A diferença entre o valor local (73,04) e o previsto pelo Planck com ΛCDM (67,4) é de 5,0 desvios-padrão, segundo os autores da medida local. [1] Seção 5.1
  Contexto: Comparação feita pela equipe SH0ES com o resultado do Planck de 2018. · Limitações: A diferença de ~8% (5,64 sobre 67,4) é cálculo nosso. O σ aqui é estatístico: não mede erro sistemático não identificado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: H0 pode ser determinada localmente por distâncias e redshifts, ou prevista por um modelo cosmológico calibrado no universo primitivo com a radiação cósmica de fundo; a comparação testa o modelo de ponta a ponta. [1] Introdução
  Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A escada local usa cefeidas, que seguem uma relação período–luminosidade, calibradas geometricamente por paralaxes do Gaia, masers em NGC 4258 e binárias eclipsantes na Grande Nuvem de Magalhães. [1] Introdução
  Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A equipe SH0ES testou 67 variantes da análise e relata que nenhuma indica inconsistência significativa na medida nem fonte promissora de erro não reconhecido. [1] Conclusões, item 3
  Contexto: É a avaliação dos autores da própria medida. · Limitações: Não equivale a prova de ausência de erro; a revisão externa e outras equipes seguem testando. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: Uma análise independente com a ponta do ramo das gigantes vermelhas (TRGB), de Freedman et al. (2019), obteve H0 = 69,8 ± 0,8 (estat.) ± 1,7 (sist.) km/s/Mpc, valor intermediário e de incerteza sistemática maior; com outro tratamento da extinção na Grande Nuvem de Magalhães o valor sobe para 72,4 ± 2,0. [3] Seção 2.2
  Contexto: Fonte de segunda mão: lemos a revisão de Di Valentino et al., que cita Freedman et al. (2019); o artigo original não foi aberto. · Limitações: Riess et al. (2022) relatam consistência entre TRGB e cefeidas e, combinando-os, obtêm 72,53 ± 0,99. · Divergência real e publicada entre equipes sobre a calibração da escada local; não é erro comprovado de uma das partes. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em 2018, o Planck já apontava a discrepância com o valor de Riess et al. (2019) em cerca de 4,4 desvios-padrão. [2] Seção 1
  Contexto: Comparação com a medida de 2019, não com a de 2022. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O desacordo não depende só dos multipolos altos do Planck: combinando WMAP com oscilações acústicas de bárions (BAO), obtém-se H0 = 68,14 ± 0,73, discrepante em 2,9 desvios-padrão do valor local de Riess et al. (2018). [2] Seção 5.4
  Contexto: Comparação com a medida local de 2018 (73,48 ± 1,66), menos precisa que a de 2022. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Uma revisão de 2021 descreve a tensão como o desacordo de 4σ a 6σ entre as previsões de H0 das sondas do universo primitivo, no ΛCDM, e as determinações locais. [3] Resumo
  Contexto: A faixa depende de quais conjuntos de dados se combinam. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Parte das propostas tenta aumentar a taxa de expansão no universo primitivo, de modo que a recombinação ocorra antes e o horizonte sonoro, a escala fundamental da radiação cósmica de fundo, encolha. [1] Seção 7.4
  Contexto: Descrição de mecanismo comum a várias propostas, não de um modelo confirmado. · Limitações: Segundo Riess et al., em muitos cenários isso cria características na radiação cósmica de fundo incompatíveis com os dados. · Hipótese em avaliação; nenhuma versão é aceita como solução. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Segundo a revisão de 2021, essa classe de soluções do universo primitivo atenua a tensão, mas não a leva abaixo de 3σ. [3] Seção 3
  Contexto: Avaliação da revisão até 2021; modelos novos podem mudar o quadro. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Um grande vazio local de matéria, sozinho, é considerado explicação muito improvável: a relação distância–redshift das supernovas Ia discorda em 4σ a 5σ de subdensidades grandes o bastante para resolver a tensão. [3] Seção 3
  Contexto: Conclusão de estudos citados pela revisão de Di Valentino et al. (2021). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Incerto: Riess et al. (2022) afirmam que a origem da discrepância entre os caminhos direto e cosmológico segue desconhecida. [1] Resumo
  Estado do conhecimento em 2022; novas medidas (por exemplo com o telescópio James Webb) não foram lidas para este texto. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Nenhuma proposta isolada se mostra muito mais provável que as demais, e muitos modelos deixam a discrepância acima de 3σ. [3] Resumo [1] Seção 7.4
  Contexto: Avaliação até 2021–2022. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. The Astrophysical Journal Letters (STScI / Universidade Johns Hopkins) — A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant with 1 km/s/Mpc Uncertainty from the Hubble Space Telescope and the SH0ES Team
   Riess, A. G. et al. · 2022 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.3847/2041-8213/ac5c5b
2. Astronomy & Astrophysics (colaboração Planck, ESA) — Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters
   Planck Collaboration · 2020 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1051/0004-6361/201833910
3. Classical and Quantum Gravity (Universidade de Durham e outras) — In the Realm of the Hubble tension: a Review of Solutions
   Di Valentino, E. et al. · 2021 · Revisão ou síntese científica · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1088/1361-6382/ac086d

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