MADRID 9 abr. (EUROPA PRESS) -
Um novo modelo astrofísico propõe um universo construído em estágios de múltiplas singularidades, em vez de se basear apenas no Big Bang, para explicar a expansão do cosmos.
Descrito na revista Classical and Quantum Gravity pelo professor de física da Universidade do Alabama em Huntsville, Richard Lieu, esse modelo dispensa a matéria escura e a energia escura como explicações para a aceleração do universo e como estruturas como as galáxias são geradas.
O trabalho do pesquisador se baseia em um modelo anterior que supõe que a gravidade pode existir sem massa.
"Esse novo artigo propõe uma versão aprimorada do modelo anterior, que também é radicalmente diferente", explica Lieu em um comunicado. "O novo modelo pode explicar tanto a formação e a estabilidade da estrutura quanto as principais propriedades observacionais da expansão do universo em geral, incorporando singularidades de densidade no tempo que afetam uniformemente todo o espaço para substituir a matéria escura e a energia escura convencionais.
O modelo aprimorado de Lieu não depende de fenômenos exóticos, como "massa negativa" ou "densidade negativa", para funcionar. Em vez disso, a teoria propõe a noção de que o universo se expande devido a uma série de explosões escalonadas chamadas "singularidades temporais transitórias" que inundam todo o cosmos com matéria e energia. Entretanto, elas ocorrem tão rapidamente que não podem ser observadas, pois essas singularidades aparecem e desaparecem intermitentemente.
Sir Fred Hoyle se opôs à cosmologia do Big Bang e postulou um modelo de "estado estável" do universo, no qual a matéria e a energia estavam sendo constantemente criadas à medida que o universo se expandia", diz Lieu. "Mas essa hipótese viola a lei de conservação de massa e energia.
"Na teoria atual, a conjectura é que a matéria e a energia aparecem e desaparecem em explosões repentinas e, curiosamente, as leis de conservação não são violadas. Essas singularidades não são observáveis porque ocorrem raramente no tempo e são irresoluvelmente rápidas, e essa pode ser a razão pela qual a matéria e a energia escuras não foram encontradas. A origem dessas singularidades temporais é desconhecida; pode-se argumentar que o mesmo se aplica ao momento do Big Bang.
PRESSÃO NEGATIVA
Essas singularidades no espaço, em vez de matéria escura, também geram algo chamado "pressão negativa", um tipo de densidade de energia, semelhante à da energia escura, que tem um efeito gravitacional repulsivo, causando a expansão acelerada do universo.
"Um exemplo é a pressão negativa exercida por um campo magnético ao longo de uma linha de campo", diz Lieu. "Einstein também postulou a pressão negativa em seu artigo de 1917 sobre a Constante Cosmológica. Quando a densidade positiva de massa-energia é combinada com a pressão negativa, há algumas restrições que garantem que a densidade de massa-energia permaneça positiva com relação a qualquer observador em movimento uniforme, de modo que o novo modelo evita a suposição de densidade negativa.
O título do novo artigo de Lieu, "Are dark matter and dark energy ubiquitous?" (A matéria escura e a energia escura são onipresentes?), dá a entender as conclusões finais do pesquisador: "Elas não são onipresentes, ou seja, não estão presentes o tempo todo", diz ele. "Elas aparecem apenas em breves instantes, durante os quais a matéria e a energia preenchem o universo de maneira uniforme, exceto por variações aleatórias na densidade espacial que crescem para formar estruturas ligadas, como as galáxias.
Entre esses intervalos, elas não podem ser encontradas em lugar algum. A única diferença entre esse trabalho e o modelo padrão é que a singularidade temporal ocorreu apenas uma vez no segundo, mas mais de uma vez no primeiro.
Pensando no futuro de sua pesquisa, Lieu diz que a próxima etapa na validação de seu modelo do cosmos poderia vir de observações com instrumentos terrestres, em vez de algo como o Telescópio Espacial James Webb.
"A melhor maneira de observar o efeito proposto é usar um grande telescópio terrestre - como o Keck Observatory [Waimea, Havaí] ou o Isaac Newton Group of Telescopes em La Palma, Espanha - para observações de campo profundo, cujos dados seriam segmentados por redshift", diz ele.
"Com resolução suficiente de redshift (ou, equivalentemente, temporal) gerada pela segmentação de redshift, o gráfico do Hubble poderia mostrar saltos na razão entre redshift e distância, o que seria muito revelador.
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