Aqueles que já mediram alguma coisa duas vezes, como a largura de uma porta, e obtiveram duas respostas diferentes, sabem o quão irritante isso pode ser. Agora imagine que você seja um físico, e o que está medindo diz respeito a algo fundamental sobre o Universo. Existem vários exemplos como este - não conseguimos conciliar as medidas sobre quanto tempo os nêutrons sobrevivem fora dos núcleos atômicos, por exemplo.

Porém, poucos desses exemplos são tão fundamentais para o comportamento do Universo quanto as discordâncias sobre o que é chamado de Constante de Hubble, uma medida de quão rapidamente o Universo está se expandindo. Medimos usando informações do fundo cósmico de micro-ondas e obtivemos um valor. E medimos usando a distância aparente dos objetos no Universo atual e obtivemos um valor que difere em cerca de 10%. Até onde se sabe, não há nada de errado com nenhuma das medidas, e não há uma maneira óbvia de fazê-las concordar.

Agora, pesquisadores conseguiram realizar uma terceira medida independente da expansão do Universo, rastreando o comportamento de uma supernova com lente gravitacional. Quando descoberta, a lente havia criado quatro imagens da supernova. Mas algum tempo depois, uma quinta imagem apareceu e esse atraso de tempo é influenciado pela expansão do Universo - e, portanto, pela Constante de Hubble.

A Constante de Hubble é uma medida da expansão do Universo, como você pode deduzir de suas unidades, que são quilômetros por segundo por Megaparsec. Então, a cada segundo, cada Megaparsec do Universo se expande por um certo número de quilômetros. Outra maneira de pensar nisso é em termos de um objeto relativamente estacionário a um Megaparsec de distância: a cada segundo, ele fica a um número de quilômetros de distância.

Quantos quilômetros? Esse é o problema aqui. As medições do Fundo Cósmico de Micro-ondas usando o satélite Planck produziram um valor de 67 km/s Mpc. As feitas rastreando supernovas distantes produzem um valor de 73 km/s Mpc. Não temos certeza do porquê dessas medições serem diferentes, ou se há um problema técnico com uma delas que ainda não identificamos. Mas é considerado um problema significativo não resolvido.

O novo trabalho envolve uma terceira maneira de medir a distância que é independente das outras duas. Ele se baseia na lente gravitacional, onde a distorção no espaço-tempo causada por um objeto massivo atua como uma lente para ampliar um objeto ao fundo. Como essas não são lentes de qualidade óptica perfeita, muitas vezes há algumas distorções e irregularidades. Isso faz com que a luz do objeto de fundo percorra caminhos diferentes até a Terra e, portanto, um único objeto pode aparecer em vários locais diferentes distribuídos ao redor da lente.

Em escalas cosmológicas, esses caminhos também podem exigir que a luz percorra distâncias muito diferentes para chegar à Terra. E, como a luz viaja em uma velocidade finita, significa que podemos olhar para um único objeto como ele era em diferentes momentos. No ano passado, por exemplo, os pesquisadores identificaram uma única imagem do telescópio espacial Hubble que capturou uma supernova em três momentos diferentes após sua explosão.

O novo trabalho se concentra em uma instância semelhante, uma supernova identificada pela primeira vez em 2014 e agora chamada de SN Refsdal, em homenagem ao astrônomo que propôs usar explosões com lentes para realizar medições. Quando detectada pela primeira vez, a SN Refsdal distante foi ampliada por um aglomerado de galáxias chamado MACS J1149.6+2223, que criou quatro imagens distintas dela. Mas estudos da lente formada por MACS J1149.6+2223 mostraram rapidamente que ela criaria uma imagem adicional cerca de um ano depois.

Essas previsões se mostraram corretas. Imagens tiradas no final de 2015 identificaram a quinta imagem do evento criada pela lente gravitacional.