Caros Leitores;
Matéria escura e gás no Universo. Pode haver mais matéria escura do que pensamos. Crédito: Illustris, C
Não importa quão elegante seja sua teoria, os dados experimentais terão a última palavra. Observações do movimento retrógrado dos planetas foram fundamentais para a revolução copernicana, na qual o Sol substituiu a Terra no centro do Sistema Solar. E a órbita incomum de Mercúrio forneceu uma confirmação espetacular da teoria da relatividade geral. De fato, toda a nossa compreensão do Universo se baseia em anomalias observadas e inesperadas.
Agora, nosso novo artigo, publicado na Nature Astronomy , chegou a uma conclusão que pode desencadear uma crise na cosmologia - se confirmada. Mostramos que a forma do universo pode realmente ser curvada, e não plana, como se pensava anteriormente - com uma probabilidade maior que 99%. Em um universo curvo, não importa em que direção você siga, você terminará no ponto de partida - exatamente como em uma esfera. Embora o universo tenha quatro dimensões, incluindo o tempo.
O resultado foi baseado em medições recentes do Cosmic Microwave Background, a luz que sobra do Big Bang, coletada pelo satélite Planck . Segundo a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, a massa distorce o espaço e o tempo ao seu redor. Como resultado, os raios de luz dão uma volta aparente em torno de um objeto maciço, em vez de viajarem em linha reta - um efeito conhecido como lente gravitacional.
Há muito mais lentes desse tipo nos dados de Planck do que deveria, o que significa que o Universo poderia conter mais matéria escura - uma substância invisível e desconhecida - do que pensamos. Em nosso estudo, mostramos que um Universo fechado pode fornecer uma explicação física para esse efeito, porque é capaz de hospedar muito mais matéria escura do que um Universo plano. Tal universo é perfeitamente compatível com a relatividade geral.
A temperatura do fundo de microondas cósmico flutua a partir dos dados do WMAP de sete anos no céu. Crédito: NASA / WMAP
Dor de cabeça grave
Nem todos os cosmólogos estão convencidos de um universo fechado - estudos anteriores sugeriram que o cosmos é realmente plano . E se um Universo esférico é uma solução para a anomalia da lente, então temos que lidar com várias consequências significativas. Antes de tudo, precisamos revisar uma pedra fundamental da cosmologia - a teoria da inflação cosmológica. A inflação descreve os primeiros instantes após o Big Bang, prevendo um período de expansão exponencial para o Universo primordial.
A teoria foi desenvolvida nos últimos 40 anos para explicar por que partes distantes do universo parecem iguais e têm a mesma temperatura, quando estão muito distantes para estar em contato. A inflação resolve o problema porque significa que regiões distantes do Universo já teriam sido conectadas. Mas também se pensa que o período de rápida expansão que separou essas regiões também trouxe o Universo à planicidade com precisão requintada.
Se o universo estiver fechado, a inflação padrão estará com problemas. E isso significa que perdemos nossa explicação padrão de por que o universo tem a estrutura que possui.
Uma vez que assumimos que o Universo é curvo, os dados de Planck estão essencialmente em desacordo com todos os outros conjuntos de dados . Tudo isso se resume a uma crise real da cosmologia, como dizemos em nosso artigo. Por esses motivos, os cosmologistas são cautelosos - e muitos deles preferem atribuir os resultados a um acaso estatístico que resolverá quando novos dados de experimentos futuros estiverem disponíveis.
Formas possíveis do Universo: o primeiro é curvado e fechado, como sugerido no novo estudo. Crédito: wikipedia
Podemos estar errados?
Certamente é possível que nos mostremos errados. Mas há uma razão principal, em nossa opinião, por que essa anomalia não deve ser apenas descartada. Na física de partículas , uma descoberta deve atingir uma precisão de pelo menos cinco "sigmas" a serem aceitos pela comunidade. Aqui estamos um pouco acima de três sigmas, portanto estamos claramente abaixo desse nível de aceitação. Mas enquanto o modelo padrão da física de partículas é baseado na física conhecida e comprovada, o modelo cosmológico padrão é baseado na física desconhecida.
No momento, a evidência física para os três pilares da cosmologia - matéria escura, energia escura (que faz com que o Universo se expanda a um ritmo acelerado) e inflação - vem apenas da cosmologia. Sua existência pode explicar muitas observações astrofísicas.
Mas eles não são esperados nem no modelo padrão da física de partículas que governa o universo nas escalas menores ou na teoria da relatividade geral que opera nas escalas grandes. Em vez disso, essas substâncias pertencem à área da física desconhecida. Ninguém jamais viu matéria escura, energia escura ou inflação - no laboratório ou em qualquer outro lugar.
Crédito: coldcreation, CC BY-SA
Portanto, embora uma anomalia na física de partículas possa ser considerada uma dica de que podemos precisar inventar uma física completamente nova, uma anomalia na cosmologia deve ser considerada como a única maneira de lançar luz sobre a física completamente desconhecida.
Portanto, o resultado mais interessante do nosso artigo não é que o universo parece mais curvado do que plano, mas o fato de que ele pode nos forçar a reorganizar as peças do quebra-cabeça cósmico de uma maneira completamente diferente.
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Informações da revista: Nature Astronomy
Fornecido por The Conversation
Este artigo foi republicado da The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original .
Fonte: Physic.Org /
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
GlobeCloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela
National Oceanicand Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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