A nuvem molecular Barnard 68.
Crédito: Equipa FORS, telescópio de 8,2 metros Antu do VLT, ESO
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Em larga escala, o Universo é homogéneo e isotrópico. Isto significa que, não obstante o seu lugar no cosmos, à excepção da ocasional nebulosa ou enxame galáctico, o céu nocturno terá aproximadamente sempre o mesmo aspecto. Naturalmente existem algumas 'discrepâncias' na distribuição das estrelas e das galáxias, mas geralmente a densidade de um dado local será a mesma que outro a centenas de anos-luz de distância. Esta suposição é conhecida como o Princípio Copernicano. Ao invocar o Princípio Copernicano, os astrónomos previram a existência de uma elusiva energia escura, acelerando a separação entre as galáxias, e assim expandindo o Universo. Mas digamos que esta suposição básica está incorrecta. E se a nossa região do Universo for única, por estarmos situados num local onde a densidade média é muito menor que as outras regiões do espaço? Subitamente as nossas observações da luz de supernovas de Tipo Ia não são anómalas e podem ser explicadas pelo vazio local. Se fosse este o caso, então a energia escura (ou por exemplo outra qualquer substância exótica) não seria necessária para explicar a natureza do nosso Universo.

A energia escura é uma energia hipotética que se pensa permear todo o Cosmos, provocando a expansão observada do Universo. Acredita-se que esta estranha energia corresponde a 73% de toda a energia-massa (isto é, E=mc^2) do Universo. Mas onde está a prova dessa energia escura? Uma das ferramentas principais ao medir a expansão do Universo é a análise do desvio para o vermelho de um objecto distante com brilho conhecido. Num Universo recheado de estrelas, qual é o objecto que produz um brilho "padrão"?

As supernovas Tipo Ia são conhecidas como 'velas padrão' exactamente por essa razão. Por mais longínquas que estejam no Universo observável, explodem sempre com a mesma quantidade de energia. Em meados da década de 90, os astrónomos observaram distantes supernovas Tipo Ia um pouco mais ténues do que o esperado. Com a suposição básica (pode ser uma visão aceite, mas é mesmo assim uma suposição) de que o Universo obedece ao Princípio Copernicano, esta diminuição de brilho sugeria a existência de uma força no Universo que provocava não só uma expansão, mas uma expansão acelerada do Universo. Esta força misteriosa ficou com o nome de energia escura e a ideia de que existe em abundância pelo cosmos e explica estas observações é agora aceite pela comunidade científica. (Existem muitos outros factores que explicam a existência da energia escura, mas este é o factor principal.)

A formação de uma supernova Tipo Ia.
Crédito: NASA ESA, A. Field (STScI)
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Uma nova publicação escrita por Timothy Clifton, da Universidade de Oxford no Reino Unido (co-autores Pedro G. Ferreira, astrofísico português, e Kate Land), investiga a sugestão controversa de que o largamente aceite Princípio Copernicano está errado. Talvez até habitamos uma região única do espaço onde a densidade média é bem menor que a do resto do Universo. As observações de supernovas distantes subitamente não necessitariam da energia escura para explicar a natureza do Universo em expansão. Nenhumas substâncias exóticas, nenhumas modificações da gravidade e nenhumas dimensões a mais.

Clifton escreve que poderia explicar as observações das supernovas se vivêssemos numa região extremamente rarefeita, quase no seu centro, e este vazio poderia ser numa escala da mesma ordem de magnitude que o Universo observável. Se fosse o caso, a geometria do espaço-tempo seria diferente, incluenciando a passagem da luz de maneira diferente do esperado. O autor vai mais além ao dizer que qualquer observador tem uma grande probabilidade de se encontrar numa região deste tipo. Mas num Universo inflacionista como o nosso, a probabilidade da geração de tal vazio é baixa. No entanto deve mesmo assim ser considerada. Situarmo-nos no meio de uma região única no espaço violaria o Princípio Copernicano e teria grandes implicações em todas as facetas da cosmologia. Seria, literalmente, uma revolução.

O Princípio Copernicano é uma das pedras angulares da cosmologia. Mas como suposição que é, deve ser aberta ao escrutínio. Claro está, qualquer boa ciência não deve ser idêntica à religião, onde uma suposição (ou crença) se torna inquestionável. Embora o estudo de Clifton é por agora só especulativo, levanta algumas questões interessantes acerca do que sabemos sobre o Universo e se estamos dispostos a testar as nossas ideias fundamentais.

Links:

Notícias relacionadas:
Artigo científico no Ianl.arXiv.org (formato PDF)
New Scientist
Discover Magazine

Princípio copernicano:
Wikipedia

Supernovas:
Wikipedia
NASA
Projecto cosmológico de Berkeley

Universo:
Universo (Wikipedia)
Idade do Universo (Wikipedia)
Estrutura a grande-escala do Universo (Wikipedia)
Big Bang (Wikipedia)
Cronologia do Big Bang (Wikipedia)