Revolucionando a Cosmologia: Um novo modelo para a idade do Universo
As observações do universo primordial feitas pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) desafiam as teorias cosmológicas atuais. Esses modelos atuais sugerem que a idade do universo é de cerca de 13,8 bilhões de anos, com base no conceito de expansão do universo após o Big Bang.
Minha pesquisa apresenta um modelo alternativo que propõe que a idade do universo seja de 26,7 bilhões de anos, levando em consideração as observações intrigantes das “galáxias iniciais impossíveis” feitas pelo JWST.
Essas “galáxias iniciais impossíveis” chamam a atenção porque algumas galáxias datando da aurora cósmica, cerca de 500 a 800 milhões de anos após o Big Bang, apresentam características como discos e protuberâncias tipicamente associados a galáxias que passaram por uma evolução extensa. Além disso, galáxias menores parecem ser mais massivas do que as maiores, o que contradiz as expectativas convencionais.
Derivando da taxa de expansão do universo, essa estimativa de idade é obtida do desvio para o vermelho das linhas espectrais presentes na luz emitida por galáxias distantes. Anteriormente, uma explicação alternativa para esse desvio para o vermelho era atribuída ao efeito Doppler, indicando que galáxias distantes estão se afastando de nós a velocidades proporcionais à sua distância, significando assim um universo em expansão. O conceito ganhou destaque após a descoberta da radiação de fundo cósmico em micro-ondas em 1964, refutando o modelo do estado estacionário.
A taxa de expansão do universo desempenha um papel fundamental na determinação de sua idade. Antes do lançamento do Telescópio Espacial Hubble, as estimativas de idade variavam de sete a 20 bilhões de anos devido a incertezas na taxa de expansão. No entanto, o valor aceito de 13,8 bilhões de anos surgiu de observações subsequentes, fortalecendo o modelo do Big Bang.
Embora pesquisas anteriores tenham proposto o modelo da “luz cansada” como uma solução para o enigma das galáxias iniciais impossíveis, ele não pôde explicar outras observações cosmológicas, como os desvios para o vermelho de supernovas e a uniformidade da radiação de fundo cósmico em micro-ondas.
Nas minhas tentativas de abordar essa questão, primeiro combinei o modelo padrão do Big Bang com o conceito de luz cansada, resultando em um aumento na idade para 19,3 bilhões de anos. Posteriormente, desenvolvi um modelo híbrido que mesclou a abordagem da luz cansada com um modelo cosmológico baseado nas constantes de acoplamento evolutivas propostas inicialmente pelo físico Paul Dirac em 1937. Esse modelo híbrido alinhou-se bem com ambos os conjuntos de dados, mas estendeu significativamente a idade do universo.
Esse novo modelo estica o cronograma da formação de galáxias, permitindo tempo suficiente para o desenvolvimento de “galáxias iniciais impossíveis” sofisticadas, conforme observado pelo JWST.
É importante reconhecer que qualquer modelo deve fornecer explicações abrangentes para todas as observações atualmente satisfeitas pelo modelo cosmológico padrão.
A estratégia de mesclar diferentes modelos para elucidar novas observações tem precedentes históricos. Por exemplo, Isaac Newton postulou que a luz consistia em partículas, uma visão mais tarde substituída pela teoria das ondas de luz. Albert Einstein posteriormente reintroduziu características semelhantes às partículas para explicar o efeito fotoelétrico, destacando a natureza dual das partículas.
Um método alternativo para estimar a idade do universo envolve a avaliação da idade das estrelas em aglomerados globulares dentro de nossa galáxia Via Láctea. Esses aglomerados contêm inúmeras estrelas que parecem ter se formado simultaneamente no universo primordial. Ao extrapolar a partir da idade da estrela mais antiga em um aglomerado, podemos deduzir a idade do universo. No entanto, certas estrelas, como a estrela Metusalém, parecem desafiar esse cálculo, sugerindo uma idade além da determinada pelo modelo padrão.
A noção de Einstein de um universo homogêneo, isotrópico e atemporal postula que as observações permanecem consistentes de qualquer ponto de vista e momento. Para explicar o desvio para o vermelho de galáxias distantes em um universo de estado constante, o astrônomo suíço Fritz Zwicky introduziu a teoria da luz cansada em 1929.
A descoberta da questão das galáxias iniciais impossíveis ocorreu com o lançamento do JWST em dezembro de 2021 e os dados acumulados desde meados de 2022. Isso levou os astrônomos a explorar novas teorias físicas como forma de explicar essas observações intrigantes feitas pelo JWST. [Phys]
