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Expansão da aceleração do Universo sofre novo revés

Redação do Site Inovação Tecnológica -  29/09/2017

O modelo que dá sustentação à expansão do Universo não leva em conta as características básicas do Universo real.[Imagem: Andrew Pontzen/Fabio Governato]

Expansão das críticas

A expansão acelerada do Universo pode não ser real, podendo ser apenas um efeito aparente.

Isto é o que defende uma nova pesquisa feita por um grupo da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, e que vem dar corpo a uma tendência crescente na comunidade científica de questionar a aceleração da expansão do Universo.

Embora a aceleração da expansão do Universo tenha si do premiada com o Nobel de Física em 2011, nessa época já surgiam as primeiras dúvidas, que foram reforçadas conforme se descobriu que o elemento crucial usado nas medições, as chamadas supernovas tipo Ia, não eram todas iguais.

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Lawrence Dam e seus colegas constataram agora que as supernovas tipo Ia se encaixam perfeitamente em um modelo de Universo que dispensa a energia escura - na verdade, o modelo é ligeiramente melhor quanto à forma como as supernovas se ajustam ao modelo padrão com energia escura.

A propósito, a energia escura, que hoje se assume como respondendo por aproximadamente 70% do conteúdo material do Universo, é essencialmente um nome colocado para segurar o lugar enquanto não se descobre a física desconhecida que explicaria as primeiras observações das supernovas.

Todos os esforços para observação da Energia Escura até agora foram em vão. [Imagem: Reidar Hahn/DES]

Universo vazio

Os modelos atuais do Universo exigem este termo "energia escura" para preencher o lugar da causa da aceleração observada na taxa em que o Universo estaria se expandindo. Os cientistas baseiam essa conclusão em medições das distâncias das explosões de supernovas, que parecem estar mais distantes do que deveriam estar se a expansão do Universo não estivesse se acelerando.

No entanto, a significância estatística dessa assinatura de aceleração cósmica tem sido cada vez mais questionada nos últimos anos. O debate tem essencialmente contraposto o modelo cosmológico mais aceito, conhecido como CDM (Lambda Cold Dark Matter), contra o modelo de um Universo vazio cuja expansão não acelera nem desacelera. Os dois modelos assumem uma lei simplificada de expansão cósmica que já dura 100 anos, baseada nas equações da chamada Lei de Friedmann (Alexander Friedmann, 1888-1925).

A equação de Friedmann assume uma expansão idêntica à de uma "sopa" sem qualquer característica e sem qualquer estrutura complicadora. No entanto, o Universo presente contém uma rede cósmica complexa de aglomerados de galáxias em folhas e filamentos envolvendo vastos vazios - a chamada teia cósmica.

"O debate passado perdeu um ponto essencial: Se a energia escura não existe, então uma alternativa provável é que a lei de expansão média não siga a equação de Friedmann," explicou o professor David Wiltshire, membro da equipe.

Há cosmologistas que vão ainda mais longe, defendendo que o Universo não está nem mesmo se expandindo, menos ainda se acelerando. [Imagem: NASA/CXC/CfA/P. Slane et al.]

Cosmologia do horizonte temporal

Para levar em conta que o Universo está longe de ser insosso, a equipe comparou o modelo cosmológico padrão (CDM) não com um universo vazio, mas com um modelo chamado de "cosmologia do horizonte temporal".

Esse modelo não tem energia escura. Em vez disso, os relógios carregados por observadores em diferentes galáxias diferem do relógio que melhor descreve a expansão média, uma vez que a "granulosidade" da estrutura do Universo se torna significativa. Se um pesquisador vai inferir ou não a existência de uma aceleração da expansão do Universo vai depender crucialmente de qual relógio ele está usando.

A equipe demonstrou que a cosmologia do horizonte temporal explica ligeiramente melhor o maior catálogo de dados de supernovas do que a cosmologia padrão mais aceita.

Infelizmente, as evidências estatísticas ainda não são suficientemente fortes para descartar definitivamente um modelo ou outro, mas futuras missões de observação, como a sonda espacial Euclid, da Agência Espacial Europeia, terão capacidade para distinguir entre a cosmologia padrão e outros modelos, e ajudar os cientistas a decidir se a energia escura precisa continuar segurando o lugar para alguma nova física, ou se sequer há lugar para ser segurado.

Além de demonstrações desse tipo, envolvendo as supernovas, outros pesquisadores questionam o modelo da energia escura contrapondo a mecânica quântica com a relatividade geral ou usando os dados da radiação cósmica de fundo:

• Lado escuro do Universo é posto em dúvida por astrônomos

Bibliografia:

Apparent cosmic acceleration from Type Ia supernovae
Lawrence H. Dam, Asta Heinesen, David L. Wiltshire
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Vol.: 472 (1): 835
DOI: 10.1093/mnras/stx1858