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Seria a energia escura uma nova matéria exótica ou um campo de força alienígena?

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12 de Abril de 2021
A matéria escura é uma força antigravitacional que acelera a expansão do universo.
Créditos: Shutterstock

Uma das grandes incógnitas do universo é a natureza da energia escura, um campo de força antigravitacional que faz o universo se expandir mais rapidamente. As teorias atuais variam de cenários de fim do universo à energia escura como a manifestação de vida inteligente avançada. Agora, uma nova e controversa teoria sugere que essa energia escura pode estar ficando mais forte e mais densa, levando a um futuro no qual os átomos serão separados e o tempo acabará.

“Há muito, muito tempo, quando o universo tinha apenas cerca de 100.000 anos - uma massa vibrante e em expansão de partículas e radiação - um novo campo de energia estranho foi ativado”, disse Dennis Overbye, especialista em física e cosmologia, ao New York Times Science. “Essa energia impregnou o espaço com uma espécie de antigravidade cósmica, proporcionando um impulso não tão suave para a expansão do universo.”

“Então, depois de mais 100.000 anos ou mais, o novo campo simplesmente foi desligado, não deixando nenhum vestígio além de um universo acelerado”, disse Adam Riess, um distinto professor da Bloomberg, ganhador do Nobel, especialista na constante de Hubble e líder de uma equipe de astrônomos da Universidade Johns Hopkins. Em um salto ousado e especulativo ao passado, sua equipe postulou a existência desse campo para explicar um quebra-cabeça astronômico desconcertante: o universo parece estar se expandindo mais rápido do que deveria.

“Um mistério crescente sobre o universo, conhecido como ‘Tensão de Hubble’, é que ele parece estar se expandindo muito mais rápido agora do que o previsto, mesmo com nossa compreensão mais recente de suas condições e conteúdos iniciais”, diz Riess. A pesquisa deles é a primeira a fornecer uma explicação possível - que o universo primitivo recebeu uma infusão de energia escura logo após o Big Bang, dando-lhe um impulso - que corresponde melhor a todas as observações. “Esta teoria mostra como essa ‘tensão’ pode realmente estar revelando uma nova característica do universo. Também faz previsões que podem ser testadas para que mais medições nos digam se estão corretas”, continua.

A pesquisa explica que se a nova matéria exótica assumir a forma de uma constante cosmológica (como aquela necessária para explicar a expansão cósmica acelerada no universo hoje), um acordo pode ser alcançado entre as medições do Fundo Cósmico de Microondas (CMB) e as expectativas teóricas no modelo-padrão usando supernovas. Na verdade, os dados parecem se encaixar um pouco melhor com a teoria inicial da energia escura. Como mostra o artigo, medições mais precisas do CMB no futuro devem testar ainda mais o cenário recém-proposto.


A expansão do universo ao longo do tempo, impulsionado pela energia escura.
Fonte: NASA/WMAP Science Team/Arte por Dana Berry

A energia escura inicial se assemelha àquela vista no universo hoje, embora com uma densidade quase 10 bilhões de vezes maior. Também se assemelha à energia escura do universo mais antigo que foi postulada para colocar a expansão em movimento. Combinadas, essas observações sugerem que o universo pode passar por períodos episódicos em que a energia escura se torna importante e, nesse caso, essa matéria no universo atual pode ser apenas o episódio mais recente.

Os cientistas também preveem que pode ser um campo simétrico - uma quinta força - que permeia o espaço como o campo de Higgs, ou que a matéria escura e a energia escura podem ser unificadas em um fluido que possui um tipo de “gravidade negativa”, repelindo todos os outros materiais ao seu redor. Jamie Farnes, do Centro de Pesquisa Eletrônica da Universidade de Oxford, disse: “O resultado parece bastante bonito. A energia escura e a matéria escura podem ser unificadas em uma única substância, com ambos os efeitos sendo simplesmente explicáveis como matéria de massa positiva surfando em um mar de massas negativas.”

Uma ideia para o mecanismo de uma expansão cósmica acelerada é uma forma real de energia, uma força gravitacional repulsiva - uma substância misteriosa chamada quintessência - um parente do campo de Higgs que permeia o cosmos. “Talvez alguma vida inteligente cinco bilhões de anos atrás tenha descoberto como ativar esse campo”, especula o astrofísico Caleb Scharf, da Universidade de Columbia em “Is Physical Law an Alien Intelligence?” Como? “Sei lá!”, diz ele. “Mas é uma ideia instigante e ecoa parte do pensamento do famoso artigo do cosmologista Freeman Dyson, "Time Without End", de 1979, em que a aceleração da expansão do universo pode ser um fenômeno temporário”. Dyson olhou para a capacidade da vida inteligente em um futuro muito, muito distante, de agir em uma escala astrofísica em um universo aberto que não precisa evoluir para um estado de quiescência permanente. Onde a vida e a comunicação podem continuar para sempre.

“Uma vez que começamos a propor que a vida pode ser parte da solução para os mistérios cósmicos”, Scharf conclui, “não há fim para possibilidades”. Embora a vida feita de matéria escura seja uma ideia bastante exótica, ainda é concebível que possamos reconhecer o que é, mesmo capturando-a em nossos laboratórios um dia (ou sendo capturados por ela). Podemos cair por uma toca de coelho diferente, considerando que não reconhecemos a vida avançada porque ela forma uma parte integrante e insuspeita do que consideramos ser o mundo natural.

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