A expansão do universo pode ser uma ilusão, de acordo com um recente estudo potencialmente controverso.
Essa reavaliação do cosmos também propõe soluções para os enigmas da energia escura e da matéria escura, componentes que se acredita representarem aproximadamente 95% da energia e matéria total do universo, mas que ainda permanecem envoltos em mistério.
A nova abordagem é minuciosamente apresentada em um artigo publicado em 2 de junho na revista Classical and Quantum Gravity, escrito pelo renomado professor de física teórica da Universidade de Genebra, Lucas Lombriser.
A expansão do universo tem sido estabelecida pelos cientistas através da observação do desvio para o vermelho, que consiste no aumento do comprimento de onda da luz em direção à extremidade vermelha do espectro à medida que uma fonte emissora se distancia de nós.
As galáxias mais distantes apresentam um desvio para o vermelho maior do que aquelas mais próximas, indicando que essas galáxias estão se afastando progressivamente da Terra.
"Recentemente, evidências têm surgido sugerindo que a expansão do universo não apenas continua, mas também está acelerando cada vez mais rapidamente. Esse fenômeno de expansão acelerada é descrito pelo termo “constante cosmológica” ou “lambda”.
A constante cosmológica tem sido uma questão desafiadora para os cosmólogos, pois as previsões teóricas de seu valor feitas pela física de partículas divergem das observações em uma escala de 120 ordens de magnitude. Portanto, a constante cosmológica tem sido caracterizada como “a pior previsão na história da física”.
Frequentemente, os cosmólogos tentam reconciliar essa discrepância entre os diferentes valores de lambda por meio da proposição de novas partículas ou forças físicas. No entanto, Lombriser aborda essa questão de forma inovadora, reinterpretando os conceitos já existentes.
“Neste trabalho, colocamos um novo par de óculos para observar o cosmos e seus enigmas não resolvidos, realizando uma transformação matemática das leis físicas que o regem”, disse Lombriser em entrevista por e-mail ao Live Science.
Na interpretação matemática proposta por Lombriser, o universo não está passando por uma expansão, mas é considerado plano e estático, em concordância com a visão de Einstein.
Os efeitos observados que indicam uma aparente expansão são explicados pela evolução das massas das partículas, como prótons e elétrons, ao longo do tempo.
Nesse cenário, as partículas emergem de um campo presente no espaço-tempo. A constante cosmológica é determinada pela massa desse campo e, devido às suas flutuações, as massas das partículas que surgem também variam.
A constante cosmológica ainda apresenta uma variação temporal, mas, nesse modelo, essa variação é atribuída à mudança da massa das partículas ao longo do tempo, e não à expansão do universo.
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No modelo proposto, essas flutuações do campo resultam em desvios para o vermelho mais acentuados para aglomerados de galáxias distantes em comparação com as previsões dos modelos cosmológicos tradicionais.
Assim, a constante cosmológica mantém-se coerente com as previsões desse modelo.
“Fiquei surpreso ao perceber que o problema da constante cosmológica simplesmente parece desaparecer nessa nova perspectiva do cosmos”, disse Lombriser.
Uma receita para o universo obscuro
A nova estrutura proposta por Lombriser também aborda diversas questões cruciais da cosmologia, incluindo a natureza da matéria escura. Essa substância invisível supera a matéria comum em uma proporção de 5 para 1, mas continua envolta em mistério devido à sua falta de interação com a luz.
Lombriser sugeriu que as flutuações presentes no campo poderiam se comportar como um campo de axiões, que são partículas hipotéticas consideradas como possíveis candidatas à matéria escura.
Essas flutuações também podem oferecer uma explicação para a energia escura, uma força hipotética que se acredita estender o tecido do espaço e acelerar o afastamento das galáxias.
Nesse modelo, de acordo com Lombriser, o efeito da energia escura seria explicado pelas variações nas massas das partículas, seguindo um caminho evolutivo distinto em estágios posteriores do universo.
Nessa imagem, “em princípio, não há necessidade de energia escura”, acrescentou Lombriser.
A pesquisadora pós-doutoranda da Universidad ECCI, Bogotá, Colômbia, Luz Ángela García, expressou admiração diante da nova interpretação proposta por Lombriser e da extensão dos problemas que ela aborda.
“O artigo é bastante interessante e apresenta uma solução incomum para múltiplos problemas na cosmologia”, afirmou García, pesquisadora que não esteve envolvida na pesquisa, em entrevista ao Live Science. “A teoria oferece uma saída para as tensões atuais na cosmologia.”
No entanto, García enfatizou a importância de exercer cautela ao avaliar as descobertas apresentadas no artigo, destacando que existem elementos em seu modelo teórico que provavelmente não poderão ser testados por meio de observações, pelo menos no curto prazo.
