SERÁ QUE ISTO RESOLVE O MISTÉRIO DA EXPANSÃO DO UNIVERSO? 5 de março de 2021
Estrelas da Via Láctea.
Crédito: Adobe Stock
O Universo surgiu num estrondo gigante; o Big Bang, há 13,8 mil milhões de anos. E depois começou a expandir-se. A expansão ainda continua hoje: o Universo está a ser esticado em todas as direções como um balão.
Os físicos concordam entre si, mas algo está errado. A medição do ritmo de expansão do Universo de maneiras diferentes leva a resultados diferentes.
Será que há algo errado com os métodos de medição? Ou está a acontecer algo no Universo que os físicos ainda não descobriram e, portanto, não levaram em consideração?
De acordo com uma equipa de vários físicos, pode muito bem ser a segunda.
Num novo artigo científico, o professor Martin S. Sloth, professor de cosmologia e o seu colega pós-doc Florian Niedermann, ambos da Universidade da Dinamarca do Sul, propõem a existência de um novo tipo de energia escura no Universo. Se a incluirmos nos vários cálculos da expansão do Universo, os resultados serão mais semelhantes.
"Um novo tipo de energia escura pode resolver o problema dos cálculos não concordantes," diz Martin S. Sloth.
Medições conflituantes
Quando os físicos calculam o ritmo de expansão do Universo, baseiam o cálculo na suposição de que o Universo é composto por energia escura, matéria escura e matéria "normal" (bariónica). Até recentemente, todos os tipos de observações encaixavam neste modelo da composição de matéria e energia do Universo, mas este já não é o caso.
Os resultados conflituantes surgem quando analisamos os dados mais recentes de medições de supernovas e da radiação cósmica de fundo em micro-ondas; os dois métodos levam simplesmente a resultados diferentes do ritmo de expansão.
"No nosso modelo, descobrimos que se houvesse um novo tipo de energia escura extra no Universo inicial, isso explicaria simultaneamente e sem contradição tanto as medições da radiação de fundo quanto as medições de supernovas", realça Martin S. Sloth.
De uma fase para outra
"Nós pensamos que no Universo inicial, a energia escura existia numa fase diferente. Podemos compará-la a quando a água é arrefecida e transita de fase para gelo com uma densidade mais baixa", explica.
"Da mesma forma, a energia escura no nosso modelo passa por uma transição para uma nova fase com uma densidade de energia maior, alterando assim o efeito da energia escura na expansão do Universo".
De acordo com os cálculos de Sloth e Niedermann, os resultados concordam se imaginarmos que a energia escura, portanto, passou por uma transição de fase desencadeada pela expansão do Universo.
Um processo muito violento
"É uma transição de fase onde muitas 'bolhas' da nova fase aparecem subitamente, e quando essas 'bolhas' expandem-se e colidem, a transição de fase fica completa. Numa escala cósmica, é um processo mecânico quântico muito violento", explica Martin S. Sloth.
Hoje, conhecemos aproximadamente 20% da matéria que compõe o Universo. É a matéria da qual nós, os planetas e as galáxias são constituídas. O Universo também consiste de matéria escura, que ninguém sabe realmente o que é.
Além disso, também existe energia escura no Universo; é a energia que faz com que o Universo se expanda e perfaz aproximadamente 70% da densidade de energia do Universo.
