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sexta-feira, 14 de janeiro de 2022

A teoria dos ciclos cosmológicos

 

A cosmologia cíclica conforme prevê que grande parte do Universo será sugada por enormes buracos negros que depois desaparecerão

Talvez a alternativa mais desafiadora ao Big Bang e à inflação seja a teoria de "Cosmologia Cíclica Conforme" (CCC), de Roger Penrose. Como a teoria do ponto de virada, ela envolve um universo que pode ter existido para sempre. Mas, no CCC, ele nunca passa por períodos de contração, apenas se expande. "A opinião que tenho é que o Big Bang não foi o começo", diz Penrose. 

"A imagem completa do que sabemos hoje em dia, toda a história do Universo, é o que eu chamo de 'era' em uma sucessão de eras. O modelo de Penrose prevê que grande parte da matéria no Universo acabará sendo arrastada para buracos negros ultramassivos. 

À medida que o Universo se expandirá e esfriará para quase zero absoluto, esses buracos negros "ferverão" por meio de um fenômeno chamado Radiação Hawking. É preciso pensar em termos de anos de googol, o que significa um número 1 com 100 zeros", diz Penrose. Esse é o número de anos para que os buracos negros realmente grandes finalmente desapareçam. E então você terá um Universo dominado por fótons (partículas de luz)." 

Penrose diz que, nesse ponto, o Universo começará a ter uma aparência semelhante à de seu início, preparando o cenário para o início de outra era. Uma das previsões do CCC é que pode haver um registro de uma era anterior na radiação cósmica de fundo que originalmente inspirou o modelo de inflação. 

Quando buracos negros hipermassivos colidem, o impacto libera uma enorme quantidade de energia na forma de ondas gravitacionais. Quando finalmente evaporam, liberam uma enorme quantidade de energia na forma de fótons de baixa frequência. Ambos os fenômenos são tão poderosos, diz Penrose, que podem "irromper para o outro lado" de uma transição de uma era para outra, cada uma deixando seu próprio tipo de "sinal" incorporado no CMB como um eco do passado. 

Penrose chama os padrões deixados para trás pela evaporação dos buracos negros de "Pontos Hawking".  Nos primeiros 380 mil anos da era atual, esses seriam apenas pequenos pontos no cosmos, mas à medida que o Universo se expandisse, eles apareceriam como "manchas" no céu. 

Penrose tem trabalhado com cosmólogos poloneses, coreanos e armênios para verificar se esses padrões podem realmente ser encontrados por meio da comparação de medições do CMB com milhares de padrões aleatórios. A conclusão a que chegamos é que vemos esses pontos no céu com 99,98% de confiança", diz Penrose. 

O mundo da física permaneceu, no entanto, amplamente cético em relação a esses resultados até o momento e houve um interesse limitado entre os cosmólogos em tentar replicar a análise de Penrose. É improvável que possamos observar diretamente o que aconteceu nos primeiros momentos após o Big Bang e muito menos nos momentos anteriores. 

O plasma opaco superaquecido que existia nos primeiros momentos provavelmente obscurecerá para sempre nossa visão. 

Mas existem outros fenômenos potencialmente observáveis, como ondas gravitacionais primordiais, buracos negros primordiais, neutrinos destros, que podem nos fornecer algumas pistas sobre quais teorias sobre o Universo estão corretas. 

"À medida que desenvolvemos novas teorias e modelos de cosmologia, elas nos dão outras previsões interessantes que podemos investigar", diz Mack. A esperança não é necessariamente que vejamos o começo de tudo diretamente, mas que talvez, de alguma forma, possamos entender melhor a estrutura da própria física."  

Até lá, a história do Universo, seu início e se tem um fim, continuará sendo debatida.

Fonte: bbc.com

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