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Simulações sobre a formação do universo desafiam teoria do Big Bang

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09 SETEMBRO

09 SETEMBRO Fonte: Agência Brasília

11/09/2020

11/09/2020 Fonte: Agência Brasília

Embora a teoria do Big Bang seja amplamente consolidada na comunidade cientfica, a origem e a evoluo do universo ainda so permeadas por incertezas. Na cosmologia, uma das principais concepes sobre a expanso do universo, conhecida como Teoria da Inflao, aponta que logo aps o Big Bang a energia do fenmeno inflou o cosmo como um balo.

A expanso achatou a curvatura do universo em larga escala e a matria se misturou de forma a corrigir quaisquer ‘rugas’ no espao-tempo do universo. Aglomerados de partculas criaram galxias e estrelas, mas esses sistemas representam somente pequenas manchas em toda uma estrutura descaracterizada.

De acordo com Quantum Magazine, no entanto, para alguns tericos a inflao ainda apresenta algumas implicaes conceituais. Crticos apontam que a teoria define que a expanso do universo na maioria das regies do espao-tempo permanente. Essa dinmica, porm, no poderia deixar de produzir uma variedade infinita de pequenos universos.

Recentemente, o fsico terico Paul Steinhardt, um dos arquitetos da Teoria da Inflao que hoje opositor ao conceito, reuniu uma equipe para estudar a possibilidade de outra histria para o desenvolvimento do cosmo. Ele reviveu a proposta de um universo cclico marcado por perodos de expanso e contrao.

Ciclo

As ideias do cientista remetem ao conceito do Grande Rebote ou Big Bounce. A teoria defende que a formao de um universo resultado do colapso de um anterior. O cosmo, neste caso, no tem comeo e nem fim. Sua expanso impulsionada pela energia de um campo onipresente, cujo comportamento atualmente atribumos matria escura.

Uma simulao da estrutura em larga escala do Universo com filamentos de matria escura em azul e locais de formao de galxias em amarelo. Imagem:Zarija Lukic / Lawrence Berkeley Na

Quando esse campo de energia eventualmente se torna escasso, o cosmo comea a se retrair suavemente. A contrao do universo recarrega o campo de energia, que aquece o cosmo e vaporiza seus tomos. A energia volta a se expandir, e o ciclo recomea.

Diferente da teoria da inflao, que prega que a expanso responsvel por “corrigir” as irregularidades no espao-tempo do cosmo, Steinhardt acredita que o alinhamento ocorre durante a contrao. Com isso mente, Steinhardt e a cosmloga do Instituto Max Planck, Anna Ijjas, tentaram replicar um universo relativamente plano e ‘liso’, sem as influncias da grande exploso do Big Bang.

Modelo

Para isso, os pesquisadores recorreram a modelos computacionais e analisaram como um universo em colapso poderia mudar sua prpria estrutura. Em um par de artigos preprint eles descrevem testes com universos jovens com diferentes possibilidades de distores, incluindo campos onipresentes irregulares, campos em direes opostas, entre outras variaes.

O estudo apontou evidncias que no importa o quo distorcido esteja o universo, seu colapso ser eficiente para corrigir as distores e retomar a forma relativamente plana e ‘lisa’. Dessa forma, enquanto a teoria da inflao prope uma expanso eterna com a formao de ‘multiversos’, a contrao lenta da teoria do rebote apaga os multiversos da existncia e prope um cosmo que no tem comeo, fim e singularidade no Big Bang.

Para Katy Clough, cosmloga da Universidade de Oxford, no Reino Unido, as simulaes dos pesquisadores so “compreensivas”. Ela diz, no entanto, que os recursos tecnolgicos para simular a expanso e retrao do universo so recentes e que ainda preciso estudar as condies sobre a teoria da inflao. Segundo ela, muitos trabalhos ainda so necessrios para validar as descobertas de Steinhardt e Ijjas.

Via: Quantum Magazine

Fonte: PMDF

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