De acordo com uma teoria apresentada pelos cientistas, o universo poderia eventualmente parar de se expandir e passar por um “Big Crunch” que redefinirá o espaço e o tempo como os conhecemos.
O fim do mundo virá com um estrondo ou um gemido? Uma terceira possibilidade foi levantada por um par de físicos teóricos: talvez o cosmos continue para sempre.
Os físicos descobrem que a expansão cósmica não é necessariamente um dado em um estudo que visa definir a natureza da energia escura, uma entidade misteriosa que supostamente impulsiona a expansão do universo a uma taxa acelerada a cada segundo. Em vez disso, eles sugerem que a energia escura pode ocasionalmente “ligar” e desligar, às vezes expandindo o universo e outras vezes contraindo-o, até que as condições sejam favoráveis para a ocorrência de um novo Big Bang – e para a formação de um novo universo.
A grande fuga
O cosmos está atualmente passando por uma fase de rápida expansão, tornando-se cada vez maior a cada segundo que passa. Os cosmólogos se referem a essa aceleração como energia escura, mas não compreendem totalmente sua origem. Nosso cosmos eventualmente se expandirá até o nada, com toda a matéria e radiação sendo divididas, se essa aceleração continuar.
Não seria a primeira vez que um crescimento rápido ocorreria. As energias e densidades nos segundos iniciais do Big Bang foram tão intensas que a física atual não consegue lidar com elas; ele prevê uma singularidade, um ponto de densidade infinita onde a matemática falha. Depois disso, o universo passou por uma era de expansão extremamente rápida conhecida como inflação, que também não é bem compreendida.
"A questão de saber se essas duas fases de expansão acelerada – uma durante os primeiros momentos do Big Bang e a outra durante a época atual – estão conectadas uma à outra e se uma única entidade que alimenta ambas pode evitar a singularidade do big bang tem há muito tempo debatida pelos astrônomos.
Demônios dinâmicos
Para resolver isso, um par de físicos teóricos estudou um modelo do cosmos no qual a energia escura sempre esteve presente em uma pesquisa lançada em 7 de fevereiro no banco de dados de pré-impressão arXiv (abre em nova guia). A nova pesquisa sugere um modelo mais plausível que incorpora matéria e radiação em vez da noção da pesquisa anterior de energia escura “ligando” periodicamente para impulsionar a expansão cósmica.
Eles estavam interessados em determinar se a energia escura poderia alimentar a inflação, impedir uma singularidade do Big Bang e acelerar o universo tardio. O universo não pode partir de um ponto de densidade infinita para evitar essa singularidade inicial. O cosmos que habitamos atualmente teria que ser apenas um entre um número infinito de “Big Bounces” que ocorrem repetidamente.
O universo é impulsionado pela energia escura neste cenário até atingir um tamanho específico. O cosmos é então forçado a se contrair à medida que a energia escura muda. O cosmos então experimenta uma crise severa, mas quando está prestes a entrar em um estado de densidade infinita, a energia escura reverte o curso, causando um intervalo de inflação extremamente rápida e reiniciando o ciclo.
Um mecanismo afinado
Os pesquisadores descobriram um modelo de energia escura que satisfez todos os três critérios. Mas, mais importante, a matéria e a radiação não poderiam ter existido no cosmos primitivo, pois isso teria impedido a inflação. Em vez disso, foi necessário que a matéria e a radiação surgissem logo após a inflação, quando uma fração da energia escura desapareceu, trazendo luz e matéria para o cosmos.
Apesar do sucesso inicial, os pesquisadores não conseguiram identificar uma classe de modelos de energia escura que pudesse fornecer consistentemente os mesmos resultados. Em vez disso, para obter o resultado preciso, os cientistas tiveram que inserir propositadamente um valor menor para a rápida expansão atual do que o sugerido pela física quântica.
Apesar disso, a nova pesquisa oferece uma base sólida para a investigação contínua de modelos como esses. Como a energia escura pode agir de maneira diferente em um futuro distante, os humanos não estão definitivamente condenados a viver em um universo frio e estéril. Apenas mais investigações revelarão nosso destino final.
