O enigma da energia escura: Decifrando o crescimento do Universo
Visto através dos olhos de um gigante, as galáxias do nosso Universo se agarram à superfície de um oceano eterno, assemelhando-se a espuma, agrupando-se em aglomerados e cordões em torno de vazios profundos e enigmáticos.
Essa teia cintilante levou éons para se formar, gradualmente se consolidando sob a orientação da gravidade a partir do que era, bilhões de anos atrás, uma neblina uniformemente dispersa de partículas incandescentes, recém-saídas do forno do Big Bang.
Embora esse crescimento possa parecer lento para nós, simples mortais, os físicos da Universidade de Michigan, Nhat-Minh Nguyen, Dragan Huterer e Yuewei Wen, buscam desacelerá-lo ainda mais, enquanto abordam um dos problemas mais intrigantes da ciência.
A sugestão deles para ajustar o modelo que atualmente melhor descreve nosso Universo poderia resolver um conflito significativo nas observações da expansão do espaço.
Por mais que possamos reclamar que hoje em dia não se consegue nada de graça, há mais espaço vazio lá em cima do que havia ontem. Algo está fazendo com que o nada se expanda, infiltrando-se nos espaços entre as galáxias para empurrar suavemente a estrutura em grande escala do Universo para longe a uma taxa cada vez maior.
Como não sabemos o que está por trás desse empurrão misterioso, o chamamos de energia escura.
“Se a gravidade age como um amplificador, aumentando as perturbações da matéria para se transformarem em estruturas em grande escala, então a energia escura age como um atenuador, reduzindo essas perturbações e desacelerando o crescimento da estrutura”, diz Nguyen, o autor principal de uma investigação sobre o crescimento da estrutura em grande escala.
“Examinando como a estrutura cósmica tem se agrupado e crescido, podemos tentar entender a natureza da gravidade e da energia escura.”
A taxa precisa de expansão, conhecida como constante de Hubble (H0), não está de todo clara. Medir a forma como certos tipos de estrelas explosivas se afastam, poderia resultar em uma aceleração de 74 quilômetros por segundo por megaparsec. Usando o ‘eco de luz’ da radiação esticada que ainda ecoa desde o Big Bang – o fundo cósmico de micro-ondas – H0 está mais próximo de cerca de 67 quilômetros por segundo.
Isso pode não parecer uma grande diferença, mas a discrepância persistiu em diversas investigações, não podendo mais ser descartada como um erro trivial.
Nguyen, Huterer e Wen analisaram o modelo de cosmologia de concordância ΛCDM plano como uma fonte potencial de suposições equivocadas. Se a cosmologia fosse um jogo de xadrez, esse modelo representaria o tabuleiro e as peças dispostas sobre as casas da relatividade geral, movidas pelo empurrão da energia escura e orientadas pelas influências gravitacionais da matéria escura.
Ao rebobinar as peças do xadrez, podemos efetivamente ver como o jogo começou, a partir de um instante fugaz de inflação rápida até um momento em que as primeiras estrelas colapsam, a formação de galáxias e sua eventual transformação em fios gigantescos e interconectados.
Se, por algum motivo, esse processo se desviasse do que é previsto pelo modelo de concordância, dificultando o crescimento da estrutura em grande escala do Universo, a tensão entre as diferentes medidas da expansão acelerada do Universo desapareceria.
Os pesquisadores usaram uma combinação de medições envolvendo padrões na teia cósmica, eventos de lentes gravitacionais e detalhes no fundo cósmico de micro-ondas para chegar a uma conclusão estatisticamente convincente: a expansão da teia cósmica está ocorrendo em um ritmo mais lento do que o previsto pelo modelo de cosmologia de concordância ΛCDM plano.
Nguyen comenta: “A diferença nas taxas de crescimento que potencialmente descobrimos se torna mais proeminente à medida que nos aproximamos do presente. Essas diferentes sondas, individualmente e em conjunto, indicam uma supressão no crescimento. Estamos diante da possibilidade de estarmos perdendo alguns erros sistemáticos em cada uma dessas sondas ou de estarmos negligenciando alguma nova física em tempos tardios em nosso modelo padrão.”
Embora não haja candidatos óbvios para explicar essa desaceleração no crescimento da teia cósmica, futuras medições da estrutura em grande escala do Universo podem ao menos sugerir se há necessidade de explorar essa ideia mais a fundo.
O Universo levou 13,7 bilhões de anos para alcançar essa aparência magnífica. Podemos esperar alguns anos a mais para desvendar os segredos dessas belas rugas cosmológicas. À medida que continuamos a investigar os mistérios do Universo, a paciência parece ser um pequeno preço a pagar para compreender essas complexidades que levaram tanto tempo para se manifestarem. [Science Alert]
