Nada de energia escura: Nova explicação para aceleração cósmica é proposta
Matemáticos propuseram uma explicação diferente para a expansão acelerada do universo, que não necessita de energia escura.
De acordo com o estudo, as equações originais de Einstein para a relatividade geral já predizem a aceleração cósmica devido a uma “instabilidade”, e não precisam desse elemento elusivo.
Um artigo sobre a teoria foi publicado na revista Proceedings of the Royal Society A.
Originalmente
Pouco depois que Albert Einstein escreveu suas equações para a relatividade geral, descrevendo a gravidade, ele incluiu um fator “antigravidade” chamado de “constante cosmológica” para equilibrar a atração gravitacional e produzir um universo estático.
Einstein mais tarde chamou a constante cosmológica de seu maior erro.
Sabemos há algum tempo que o universo não é estático. Não só ele está se expandindo, como esta expansão está acelerando. Para explicar isso, os cosmólogos invocaram uma força misteriosa chamada “energia escura”.
Quando os cosmólogos modernos começaram a estudar a aceleração cósmica, eles trataram a constante cosmológica de Einstein como permutável com a energia escura, dado o novo conhecimento.
Mas…
Essa explicação não satisfazia os matemáticos Blake Temple e Zeke Vogler, da Universidade da Califórnia, e Joel Smoller, da Universidade de Michigan, ambas nos EUA.
“Nós nos propusemos a encontrar a melhor explicação possível para a aceleração anômala das galáxias dentro da teoria original de Einstein, sem a energia escura”, disse Temple.
De acordo com os autores, a teoria original deu previsões corretas em todos os outros contextos, e não há evidência direta da energia escura. Então, por que adicionar um fator incerto, como a energia escura ou a constante cosmológica, a equações que já parecem corretas?
Em seu artigo, os matemáticos argumentam que as equações estão de fato corretas, e é a hipótese de um universo com galáxias em expansão uniforme que está errada, com ou sem energia escura, porque essa configuração é instável.
Instabilidade
Os modelos cosmológicos começam assumindo que toda a matéria está em expansão, mas distribuída uniformemente no espaço a todo momento. Isso é chamado de “Universo de Friedmann”, a partir de um conjunto de equações que governam a expansão métrica do espaço em modelos homogêneos e isotrópicos, dentro do contexto da teoria da relatividade geral.
Temple, Smoller e Vogler resolveram as equações da relatividade geral sem invocar a energia escura. As soluções mostram que o espaço-tempo de Friedmann é na verdade instável: qualquer perturbação – por exemplo, se a densidade da matéria é um pouco menor do que a média – empurra o espaço-tempo para um universo acelerado.
Temple compara isso a um pêndulo invertido. Em posição normal, é estável em seu ponto mais baixo. Vire-o de ponta cabeça, e ele pode se equilibrar se for exatamente centrado – mas qualquer rajada pequena irá explodi-lo.
Isso nos diz que não devemos esperar medir um universo de Friedmann, porque ele é instável. O que devemos medir, em vez disso, são espaços-tempos locais que aceleram mais rápido.
Notavelmente, esses espaços-tempos locais criados pela instabilidade exibem precisamente a mesma gama de acelerações cósmicas que você obtém em teorias de energia escura.
Testável
De acordo com Temple, o que isso mostra é que a aceleração das galáxias pode ter sido predita na teoria original da relatividade geral, sem invocar a energia escura ou constante cosmológica.
“A matemática não é controversa, a instabilidade não é controversa”, disse Temple. “O que não sabemos é se a nossa galáxia está próxima do centro de uma grande região de sub-densidade da matéria no universo”.
Segundo os autores, sua hipótese inclui previsões testáveis que distinguem seu modelo dos de energia escura. [Phys]
2 comentários
O que mais me impressiona é a genialidade de Albert Einstein. Como ele pode prever tal existência, em seu tempo, com tão precários recursos tecnológicos que poderiam ser instrumentos de investigação!
Eu adoro este site, pode não ser tão completo com os artigos, mas nos faz procurar para irmos mais fundo. O que eu não entendo é que as matérias são postadas só por mulheres, clube da Luluzinha? Sério tô de brincadeira, power for woman.