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sexta-feira, 14 de janeiro de 2022

Um ponto de virada e o 'Universo Espelho'

Em vez de ser um começo, o Big Bang poderia ter sido um momento de transição de um período de espaço e tempo para outro

O problema pode ter a ver com o próprio Big Bang e com a ideia de que houve um começo no espaço e no tempo. A teoria de que o Big Bang pode ter sido um ponto de virada vai de encontro à imagem de um Universo quente e denso que começou a se expandir e esfriar 13,8 bilhões de anos atrás. 

Mas, em vez de ser o começo do espaço e do tempo, esse foi um momento de transição de uma fase anterior, durante a qual o espaço estava se contraindo. Em um salto, em vez de uma explosão, diz Steinhardt, partes distantes do cosmos teriam muito tempo para interagir umas com as outras e formar um único Universo suave, no qual as fontes de radiação CMB teriam a chance de se equilibrar. De fato, é possível que o tempo tenha sempre existido. 

"E se um salto aconteceu no nosso passado, por que não poderia haver muitos deles?", diz Steinhardt. "Nesse caso, é plausível que exista um em nosso futuro. Nosso Universo em expansão pode começar a se contrair, retornando a esse estado denso e iniciando o ciclo de novamente." 

Steinhardt e Turok trabalharam juntos em algumas versões anteriores deste modelo, nas quais o Universo encolheu a um tamanho tão pequeno que a física quântica sobrepôs a física clássica, deixando as previsões incertas. 

Mais recentemente, porém, outra colaboradora de Steinhardt, Anna Ijjas, desenvolveu um modelo em que o Universo nunca fica tão pequeno a ponto de a física quântica predominar. É uma ideia bastante prosaica e conservadora, descrita em todos os momentos por equações clássicas", diz Steinhardt. 

"A inflação diz que há um Multiverso, que há um número infinito de maneiras pelas quais o Universo pode surgir e que vivemos naquele que é suave e plano. Isso é possível, mas não provável." 

Neil Turok também vem explorando outra alternativa mais simples à teoria inflacionária, o "Universo Espelho". Ele prevê que outro universo dominado pela antimatéria, mas governado pelas mesmas leis físicas que as nossas, está se expandindo para o outro lado do Big Bang — uma espécie de "antiuniverso", se você preferir. 

"Deduzo uma coisa das observações dos últimos 30 anos, que é que o Universo é incrivelmente simples", diz ele. Em grande escala, não é caótico. Não é aleatório. É incrivelmente ordenado e regular e requer muito poucos números para descrever tudo." 

Nosso Universo que flui no tempo futuro pode ter um reflexo perfeito que também se estende na direção contrária do evento que chamamos de Big Bang

Com isso em mente, Turok não vê lugar para um Multiverso, outras dimensões ou novas partículas para explicar o que pode ser visto quando olhamos para o céu. O Universo Espelho oferece explicação para tudo isso — e também pode resolver um dos grandes mistérios do Universo. 

Se você somar toda a massa conhecida em uma galáxia — estrelas, nebulosas, buracos negros e assim por diante —, o total não cria gravidade suficiente para explicar o movimento dentro de galáxias e entre elas. O restante parece ser composto por algo que não podemos ver: matéria escura. Esse material misterioso é responsável por cerca de 85% da matéria no Universo. 

O modelo do Universo Espelho prevê que o Big Bang produziu uma partícula conhecida como "neutrinos destros" em abundância. Embora físicos de partículas ainda não as tenham observado diretamente, eles têm certeza de que existem. E são elas que compõem a matéria escura, de acordo com aqueles que apoiam a teoria do Universo Espelho. 

"É a única partícula nessa lista (de partículas no modelo padrão) que possui as duas propriedades necessárias que ainda não foram observadas diretamente e pode ser estável", diz Latham Boyle, um dos principais defensores da teoria do Universo Espelho e colega de Turok no Instituto Perimeter. 

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