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5 de agosto de 2020 16:32

Simulações sobre a formação do universo desafiam a consolidada teoria do Big Bang

Pesquisadores utilizaram modelos computacionais para simular contrações do cosmo; resultados corroboram com teoria de que o universo é cíclico e não tem começo nem fim

↑ (Imagem:: Ilustração)

Embora a teoria do Big Bang seja amplamente consolidada na comunidade científica, a origem e a evolução do universo ainda são permeadas por incertezas. Na cosmologia, uma das principais concepções sobre a expansão do universo, conhecida como Teoria da Inflação, aponta que logo após o Big Bang a energia do fenômeno inflou o cosmo como um balão.

A expansão achatou a curvatura do universo em larga escala e a matéria se misturou de forma a corrigir quaisquer ‘rugas’ no espaço-tempo do universo. Aglomerados de partículas criaram galáxias e estrelas, mas esses sistemas representam somente pequenas manchas em toda uma estrutura descaracterizada.

De acordo com Quantum Magazine, no entanto, para alguns teóricos a inflação ainda apresenta algumas implicações conceituais. Críticos apontam que a teoria define que a expansão do universo na maioria das regiões do espaço-tempo é permanente. Essa dinâmica, porém, não poderia deixar de produzir uma variedade infinita de pequenos universos.

Recentemente, o físico teórico Paul Steinhardt, um dos arquitetos da Teoria da Inflação que hoje é opositor ao conceito, reuniu uma equipe para estudar a possibilidade de outra história para o desenvolvimento do cosmo. Ele reviveu a proposta de um universo cíclico marcado por períodos de expansão e contração.

Ciclo

As ideias do cientista remetem ao conceito do Grande Rebote ou Big Bounce. A teoria defende que a formação de um universo é resultado do colapso de um anterior. O cosmo, neste caso, não tem começo e nem fim. Sua expansão é impulsionada pela energia de um campo onipresente, cujo comportamento atualmente atribuímos à matéria escura.

Quando esse campo de energia eventualmente se torna escasso, o cosmo começa a se retrair suavemente. A contração do universo recarrega o campo de energia, que aquece o cosmo e vaporiza seus átomos. A energia volta a se expandir, e o ciclo recomeça.

Diferente da teoria da inflação, que prega que a expansão é responsável por “corrigir” as irregularidades no espaço-tempo do cosmo, Steinhardt acredita que o alinhamento ocorre durante a contração. Com isso mente, Steinhardt e a cosmóloga do Instituto Max Planck, Anna Ijjas, tentaram replicar um universo relativamente plano e ‘liso’, sem as influências da grande explosão do Big Bang.

Modelo

Para isso, os pesquisadores recorreram a modelos computacionais e analisaram como um universo em colapso poderia mudar sua própria estrutura. Em um par de artigos preprint eles descrevem testes com universos jovens com diferentes possibilidades de distorções, incluindo campos onipresentes irregulares, campos em direções opostas, entre outras variações.

O estudo apontou evidências que não importa o quão distorcido esteja o universo, seu colapso será eficiente para corrigir as distorções e retomar a forma relativamente plana e ‘lisa’. Dessa forma, enquanto a teoria da inflação propõe uma expansão eterna com a formação de ‘multiversos’, a contração lenta da teoria do rebote apaga os multiversos da existência e propõe um cosmo que não tem começo, fim e singularidade no Big Bang.

Para Katy Clough, cosmóloga da Universidade de Oxford, no Reino Unido, as simulações dos pesquisadores são “compreensivas”. Ela diz, no entanto, que os recursos tecnológicos para simular a expansão e retração do universo são recentes e que ainda é preciso estudar as condições sobre a teoria da inflação. Segundo ela, muitos trabalhos ainda são necessários para validar as descobertas de Steinhardt e Ijjas.

Fonte: Olhar Digital / Texto: Victor Pinheiro

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