“Teoria Camaleão” tem potencial de mudar nosso entendimento sobre a gravidade

Por , em 10.07.2019

Simulações da galáxia feitas por supercomputadores mostram que a teoria da Relatividade Geral de Einstein pode não ser o único fator que explica a formação das galáxias. Um modelo alternativo, chamado de Teoria Camaleão, foi utilizado por físicos da Universidade Durham (Reino Unido) para simular o cosmo.

A simulação produziu imagens que mostram que galáxias como a Via Láctea poderiam se formar em um universo com diferentes leis da gravidade.

A Teoria Camaleão tem esse nome justamente porque mostra comportamentos diferentes de acordo com o ambiente. Ela poderia ser uma alternativa à teoria Geral da Relatividade para explicar a formação das estruturas do universo, que foi desenvolvida por Einstein no início do século XX para explicar os efeitos gravitacionais de grandes objetos no espaço.

Os resultados dessa pesquisa foram publicados na revista Nature Astronomy, e podem ajudar na compreensão da energia escura.

O co-autor da pesquisa Christian Arnold afirmou que a Teoria Camaleão permite que as leis da gravidade sejam modificadas para testar o efeito de mudanças gravitacionais na formação da galáxia. “Através de nossas simulações nós mostramos pela primeira vez que mesmo se você mudar a gravidade, isso não preveniria a formação de galáxias com braços em espiral de se formarem”, disse ele.

Mas o pesquisador esclarece que essa pesquisa não prova que a teoria Geral da Gravidade está errada, e sim que ela não é a única forma de explicar o papel da gravidade na evolução do universo.

A Teoria Geral da Relatividade é a base da cosmologia moderna, mas também tem papel importante na vida comum, por exemplo no funcionamento do GPS. 

O estudo

As imagens geradas no computador mostram uma galáxia em forma de disco gerada em uma simulação de gravidade modificada. As estrelas aparecem nos pontos brancos, densidade de gases do lado direito da imagem (vermelho-azul) e do lado esquerdo as mudanças de forças nos gases dentro do disco.

Neste trabalho, os pesquisadores analisaram a interação entre a gravidade na Teoria Camaleão e buracos negros supermassivos que estão no centro das galáxias. Os buracos negros têm papel central na formação das galáxias porque os materiais e calor que eles ejetam quando engolem material ao seu redor pode queimar o gás necessário para formar estrelas, impedindo a formação estelar.

A quantidade de calor expelida por buracos negros é alterada por mudanças na gravidade, afetando como as galáxias se formam. Apesar disso, as novas simulações mostraram que mesmo levando com conta mudanças na gravidade causadas pela aplicação da Teoria Camaleão, as galáxias ainda conseguiam se formar.

Os pesquisadores deste trabalho também acreditam que a Teoria Camaleão pode contribuir para a melhor compreensão sobre a aceleração do universo, já que há uma linha de pesquisa que estuda os efeitos da energia escura sobre a aceleração da expansão.

O telescópio Square Kilometre Array (SKA), que tem bases na Austrália e África do Sul, vão ajudar a testar os resultados desta pesquisa da universidade britânica. O telescópio vai começar suas observações no meio de 2020, e será o maior do mundo. [SKA Telescope, Phys.org]

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