O Universo pode ter o dobro da idade do pensamento

A idade do Universo tem sido objeto de debate acalorado por décadas. Nos últimos anos, um começo de consenso começou a surgir; a maioria dos especialistas agora considera que nosso mundo tem 13,797 bilhões de anos. Mas, em um jornal descoberto por ScienceAlertpesquisadores da Universidade de Ottawa acabaram de dar um grande pontapé no formigueiro, sugerindo que ele poderia finalmente ter o dobro da idade.

Se essa pergunta ainda não tem uma resposta definitiva e definitiva enquanto os especialistas a dissecam constantemente há tanto tempo, é porque é extremamente difícil encontrar elementos confiáveis ​​nos quais se basear.

Hoje, a abordagem mais conclusiva é baseada em observações das estrelas mais antigas, que foram interpretadas pelo prisma do trabalho do astrofísico Casaco Slipher. Na década de 1910, ele foi o primeiro a descobrir o redshift galáxias, mais conhecidas como mudança para o vermelho.

Quando os astrônomos veem o vermelho

Este termo designa um fenômeno que se tornou um dos pilares da cosmologia. Embora existam diferenças relativamente grandes, para explicar o conceito de mudança para o vermelhomuitas vezes está perto doefeito Doppler. É este último que explica, entre outras coisas, a mudança no ruído de um carro de Fórmula 1 ou de uma sirene de ambulância que passa nas proximidades.

Você provavelmente já deve ter notado que, ouvindo com atenção, é possível adivinhar o movimento do veículo em relação aos seus ouvidos com base no som do motor. O som de um carro de Fórmula 1 é mais alto quando se aproxima e mais baixo quando se afasta. Muito vulgarmente, é porque afastando-se do observador, as ondas nos parecem “esticadas”; e como a frequência do som depende diretamente de sua frequência, isso resulta em um ruído mais grave.

Mesmo que esse efeito Doppler não seja tecnicamente não é a origem do mudança para o vermelho usado em cosmologia, sua interpretação se baseia em uma abordagem semelhante. A diferença é que, em vez de explorar o som, os astrônomos fazem a mesma coisa com outro tipo de onda, desta vez eletromagnética: a luz.

Sabemos que através do trabalho deEdwin Hubble e de Georges Lemaitre que o universo está em constante expansão. Isso implica que os outros corpos celestes se afastam de nós. No entanto, quando a radiação emanada das estrelas percorre o universo por distâncias muito longas, seu comprimento de onda é alterado. Muito parecido com o som de uma sirene se tornando mais profundo, isso resulta em um desvio para o vermelho no espectro de luz que chega até nós.

Determinando o valor deste mudança para o vermelho, podemos, portanto, derivar dados sobre os movimentos das estrelas. E por extensão, como a expansão do universo está se acelerando com o tempo, é possível deduzir sua idade; quanto mais desviada para o vermelho a luz, mais antigo o objeto do qual ela se originou.

Um modelo sólido, mas incompleto

Essa abordagem é amplamente utilizada hoje porque funciona bem e produz resultados consistentes. Pelo menos, na maioria dos casos, porque este modelo tem deficiências significativas. Os pesquisadores ainda estão perplexos com o caso de certos objetos.

Um exemplo: de acordo com o método redshift, as galáxias mais antigas recentemente detectadas pelo Telescópio Espacial James Webb teriam cerca de 13,4 bilhões de anos, ou cerca de 300 milhões de anos após o Big Bang — um período que corresponde ao alvorecer do universo conhecido. Por outro lado, às vezes apresentam características que, segundo os modelos cosmológicos atuais, não aparecem que depois de vários bilhões de anos. Uma incoerência que deixa os especialistas céticos.

Um novo modelo híbrido para preencher essas lacunas

Uma maneira de explicar essas observações é baseada em um conceito formulado no século passado. Para defender a ideia de um universo estático, sem expansão, Albert Einstein havia introduzido a noção de ” luz cansada “. Afirma que a luz pode perder energia proporcionalmente à distância percorrida, daí o seu nome.

Posteriormente, o ilustre astrofísico suíço Fritz Zwicky abraçou esta hipótese. Ele propôs que O mudança para o vermelho observado pode ser consequência desse “cansaço” da luz, e não da expansão do universo. Mas esta teoria era aparentemente incompatível com muitas observações. Foi, portanto, finalmente rejeitado pela comunidade científica. Os físicos favoreceram a ideia introduzida por Hubble.

É aqui que entra a equipe de Rajendra Gupta, pesquisador da Universidade de Ottawa. Esses pesquisadores tiveram uma ideia bastante audaciosa: segundo eles, as duas ideias não seriam não necessariamente incompatível. Um modelo híbrido poderia até explicar essas inconsistências. ” Ao permitir que as duas teorias coexistam, torna-se possível reinterpretar o redshift como um fenômeno híbrido, e não apenas como consequência da expansão do universo. “, diz Gupta.

Para unir esses dois conceitos, Gupta se baseou em outro conceito formulado em 1982 pelo físico ganhador do Nobel Paulo Dirac. Através de um equação da extremamente importante física quântica que hoje leva seu nome, Dirac introduziu a noção de ” constantes de acoplamento “.

Muito resumidamente, essas constantes descrevem as interações entre as forças que governam o comportamento das partículas subatômicas. Eles existem para todas as forças observadas no universo. Mas, ao contrário do que o nome sugere, essas “constantes” podem mudar com o tempo.

Um universo de 26,7 bilhões de anos?

Isso nos leva ao cerne da teoria de Gupta. De acordo com ele, variações nessas constantes podem afetar o comportamento da luze. No entanto, é neste último que se baseiam todas as estimativas da idade do universo.

Isso teria uma consequência tão importante. Se aplicável, todos os nossos cálculos sobre este assunto seriam distorcidos ! E essa diferença seria tudo menos insignificante de acordo com o modelo proposto pela equipe de Gupta. O universo poderia ser quase o dobro da idade que pensamos hoje.

” Nosso novo modelo estende a formação de galáxias em bilhões de anos, o que daria ao universo uma idade de 26,7 bilhões de anos, não 13,7 bilhões como estimado anteriormente “, explica em um comunicado.

Uma peça potencial do grande quebra-cabeça do Universo

Obviamente, esta é apenas uma teoria extremamente ambiciosa para o momento. Será necessário compará-lo com observações concretas para verificar se é de fato compatível com a realidade observável. Mas a ideia também é bastante atraente, porque eliminaria muitas áreas cinzentas dos modelos cosmológicos modernos.

Convém, por isso, estar atento a este trabalho, bem como ao das outras equipas que trabalham neste tema. No entanto, você não deve ter muita pressa. Na prática, necessariamente serão necessários anos de observação para confirmar ou invalidar esse tipo de proposta revolucionária.

De qualquer forma, seja este novo modelo válido ou não, em todo caso, é uma nova oportunidade para reexaminar os limites das teorias atuais. É um passo absolutamente essencial para o futuro da cosmologia e até da ciência em geral. Afinal, é só questionando regularmente essas conquistas que a humanidade um dia será capaz de desvendar os segredos mais bem guardados do nosso mundo. Resta esperar que ainda estaremos lá para curtir quando os pesquisadores finalmente conseguirem desvendar o imenso quebra-cabeça do Universo!

O texto do estudo está disponível aqui.