Físicos buscam no universo evidência de que uma força fundamental da natureza está fora de controle

Por , em 10.10.2019

Dois astrônomos se voltaram para uma das estrelas mais antigas do universo para testar a constância de uma das quatro forças fundamentais da natureza: a gravidade. Eles olharam para o passado há bilhões de anos procurando por inconsistências.

Se conseguirem este feito, eles têm como garantida uma viagem para a Suécia para receber uma medalha de ouro e um milhão de dólares, já que esta descoberta com certeza lhes renderia um prêmio Nobel.

As estrelas variam em brilho, pulsando conforme o plasma denso e quente delas vibram. Essas variações no brilho das estrelas, quando observados com a ajuda de equipamentos como o telescópio Kepler, nos trazem informações sobre a superfície dessas estrelas e sobre sua estrutura interior.

E questão é que o interior dessas estrelas depende de sua massa e idade. Conforme as estrelas evoluem, o tamanho, centro e dinâmicas de suas camadas interiores mudam. E essas mudanças afetam o que acontece na superfície.

Se a constante de Newton realmente for constante, as estrelas deveriam gradualmente aumentar em brilho e temperatura através do tempo, porque elas transformam hidrogênio em hélio, calor e radiação.

Por outro lado, a constante de Newton poderia estar diminuindo, o que causaria um brilho e calor mais fortes das estrelas. Se a constante estiver aumentando, as estrelas ficariam mais frias inicialmente e depois ficariam com uma temperatura fixa enquanto ficariam mais brilhantes com o tempo.

Mas essas mudanças só poderiam ser observadas em um intervalo de tempo longíssimo, muito maior do que vemos no nosso próprio sol. Para complicar, estrelas grandes não têm vidas longas e têm interiores complexos demais para serem simulados em computadores.

Já a estrela KIC 7970740 é perfeita, com 75% da massa do sol e que tem queimado há pelo menos 11 bilhões de anos.

Os dois pesquisadores pegaram dados coletados por Kepler por anos e os compararam com vários modelos de evolução de estrelas, incluindo aqueles com variações da gravidade de Newton. Depois, eles compararam esses modelos com observações sismológicas na superfície da estrela. Baseado nessas observações, a constante de Newton realmente tem sido constante nos últimos 11 bilhões de anos.

De onde vem a constante de Newton e porque ela permanece tão constante? Ainda não temos uma resposta para isso, mas pelo visto os pensamentos de Newton não serão descartados tão cedo.

Por que tentar desbancar a gravidade?

Sabemos que a Teoria de Relatividade Geral de Einstein, que complementa a constante gravitacional de Newton, é incompleta, pois não se aplica à física quântica. Por isso, os pesquisadores querem encontrar a verdadeira teoria da gravidade quântica. Uma das teorias que têm potencial para fazer isso é a teoria das cordas.

Na teoria das cordas, tudo o que sabemos sobre a natureza, do número de partículas até suas propriedades (o que inclui a constante gravitacional), deve surgir da matemática. Se isso for verdade, a constante de Newton não seria constante. Isso porque na teoria das cordas, conforme o universo cresce e muda, as constantes fundamentais da natureza podem se alterar com ele. [Live Science, arXiv.org]

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