Algo estranho pode explicar o universo: WebCuriosos

Afinal, pode não haver uma misteriosa força “obscura” acelerando a expansão do Universo. A verdade poderia ser muito mais estranha – bolhas de espaço onde o tempo passa em ritmos drasticamente diferentes.

A passagem do tempo não é tão constante quanto nossa experiência sugere. As áreas de maior gravidade experimentam um ritmo de tempo mais lento em comparação com áreas onde a gravidade é mais fraca, um fato que poderia ter algumas implicações importantes sobre como comparamos as taxas de expansão cósmica de acordo com um modelo recentemente desenvolvido chamado cosmologia timescape.

As discrepâncias na rapidez com que o tempo passa em diferentes regiões do Universo podem totalizar milhares de milhões de anos, dando a alguns locais mais tempo para se expandirem do que a outros. Quando olhamos para objetos distantes através destas bolhas que distorcem o tempo, podemos criar a ilusão de que a expansão do Universo está a acelerar.

Dois novos estudos analisaram mais de 1.500 supernovas para investigar a probabilidade do conceito – e descobriram que o modelo timescape pode ser mais adequado para observações do que o nosso melhor modelo atual.

O modelo padrão da cosmologia faz um bom trabalho ao explicar o Universo – desde que falsifiquemos um pouco os números. Não parece haver massa suficiente para explicar os efeitos gravitacionais que observamos, por isso inventamos um espaço reservado invisível chamado matéria escura.

Também parece haver uma força estranha que neutraliza a gravidade, empurrando o cosmos para se expandir a taxas aceleradas. Ainda não sabemos o que é, então, com o mesmo espírito, apelidamos de energia escura. Tudo isso se junta, junto com a matéria comum, para formar o que chamamos de modelo lambda de matéria escura fria (ΛCDM).

O problema é que este modelo utiliza uma equação simplificada que assume que todo o Universo é suave e se expande à mesma velocidade em todo o lado. Mas lá fora está longe de ser tranquilo: vemos uma teia cósmica colossal, atravessada por filamentos de galáxias separadas por vastos vazios, mais vazios do que podemos compreender.

A cosmologia do Timescape leva em conta essa “protuberância”. Mais matéria significa gravidade mais forte, o que significa tempo mais lento – na verdade, um relógio atômico localizado em uma galáxia poderia funcionar até um terço mais lento do que o mesmo relógio no meio de um vazio.

Quando você estende isso ao longo da enorme vida útil do Universo, bilhões de anos a mais podem ter se passado nos vazios do que nas áreas densas de matéria. Uma implicação surpreendente disso é que já não faz sentido dizer que o Universo tem uma idade única e unificada de 13,8 mil milhões de anos. Em vez disso, diferentes regiões teriam idades diferentes.

E como muito mais tempo passou nos vazios, mais expansão cosmológica ocorreu lá. Portanto, se você olhar para um objeto do outro lado do vazio, ele parecerá estar se afastando de você muito mais rápido do que algo deste lado do vazio. Com o tempo, estes vazios ocupam uma proporção maior do Universo, criando a ilusão de uma expansão acelerada, sem necessidade de evocar qualquer energia escura.

Em 2017, astrônomos da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, testaram a cosmologia do cenário temporal em relação às observações e descobriram que ela se ajustava um pouco melhor do que ΛCDM para explicar a expansão cósmica. Mais dados eram necessários.

Assim, para os novos estudos, uma equipa de astronomia da Universidade de Canterbury e da Universidade Alemã de Heidelberg recolheu e analisou esses dados extras na forma de um catálogo de 1.535 supernovas do Tipo Ia. Essas explosões brilham sempre com um brilho previsível, de modo que as mudanças em sua luz podem revelar com segurança a distância, a velocidade e a direção do movimento. Como tal, são frequentemente chamadas de 'velas padrão'.

Desta vez, o os astrônomos dizem eles encontraram “evidências muito fortes a favor do timescape em vez do ΛCDM”. Isto sugere uma necessidade potencial de repensar os fundamentos da cosmologia.

“A energia escura é uma identificação errada de variações na energia cinética de expansão, que não é uniforme num Universo tão irregular como aquele em que realmente vivemos”, diz David Wiltshireum físico da Universidade de Canterbury.

“A investigação fornece provas convincentes que podem resolver algumas das questões-chave em torno das peculiaridades do nosso cosmos em expansão. Com novos dados, o maior mistério do Universo poderá ser resolvido até ao final da década.”

Ambos estudos foram publicados na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society.