Tanto quanto os cosmologistas sabem, a força misteriosa por trás da expansão acelerada do universo, uma força que chamamos de energia escura, permanece constante.
Mas isso é hoje. É inteiramente possível que a energia escura tenha mudado no passado, de acordo com novas pesquisas, e essas mudanças podem ter inundado o universo com as partículas de nossas vidas cotidianas, sugeriram os cientistas por trás da nova pesquisa.
Vamos começar com o presente: algo estranho está acontecendo no cosmos. Está se expandindo, mas também é cheio de matéria. A atração gravitacional de todas essas coisas deveria estar diminuindo a expansão do universo com o passar do tempo.
A cada dia que passa, nosso universo se torna cada vez maior, cada vez mais rápido. Os cosmologistas chamam essa expansão acelerada de “energia escura”, em parte porque basicamente não temos idéia do que está causando, de onde veio ou o que fará no futuro. Tudo o que sabemos é que, a partir de 5 bilhões de anos atrás, a energia escura se acendeu e permaneceu.
Também sabemos que durante esses 5 bilhões de anos, a “força” da energia escura (medida por sua densidade) permaneceu bastante constante. Não parece estar ficando mais fraco ou mais forte com o tempo, tornando-o uma constante cosmológica.
Mas o universo primitivo era um lugar muito mais estranho, e coisas muito mais estranhas poderiam ter acontecido há muito tempo. E se eles acontecessem, poderiam ter tido consequências maciças para o resto da história cósmica.
E então havia luz
Embora mal compreendamos a natureza ou a causa da energia escura, sabemos que ela não pode fazer muito mais do que acelerar a expansão do universo. Isso porque, hoje em dia, o universo é – falando cosmologicamente – velho, frio e quase morto.
Essa aposentadoria geral significa que não há muita energia (escura ou não) para circular. Se a energia escura fizesse algo desagradável agora, como a mudança ao longo do tempo, não teria um grande efeito, porque a energia escura já é incrivelmente fraca. Sim, está acelerando a expansão do universo, mas apenas levemente, e é por isso que demoramos tanto tempo para identificar seus efeitos em primeiro lugar. Essa fraqueza limita o que a energia escura pode fazer hoje e o que podemos aprender sobre ela; simplesmente não há muitos efeitos para os cosmólogos medirem. Mas o universo primitivo era muito mais quente, mais denso, mais compacto e, principalmente, mais energético.
E embora a energia escura tenha surgido na cena cósmica há cerca de 5 bilhões de anos, essa não foi necessariamente sua primeira aparição. A energia escura poderia estar viva e chutando o jovem cosmos, fazendo todo tipo de coisas interessantes antes de desaparecer temporariamente em segundo plano. Recentemente, uma equipe de físicos teóricos ponderou sobre o que essa energia escura inicial poderia ter feito, relatando seus resultados em novembro de 2019 em um artigo enviado para o servidor de pré-impressão arXiv.org.
Os pesquisadores descobriram que uma breve flutuação na energia escura poderia ter inundado o universo primitivo com partículas exóticas como quarks, glúons e leptons que eventualmente se congelariam nos átomos que conhecemos e amamos hoje.
Um universo melhor
Segundo esses pesquisadores, essa inundação deve ter ocorrido após a inflação, quando o universo muito antigo cresceu incrivelmente grande em um período muito curto de tempo. Após essa inflação, o universo ficou completamente vazio; todo o escoamento da pré-inflação foi simplesmente jogado fora como poeira ao vento. Algo teve que vir depois disso para “reaquecer” o cosmos, trazendo uma nova rodada de partículas para o universo, no que geralmente pensamos como “o Big Bang”.
Muitos teóricos pensam que o que quer que tenha causado a própria inflação também deve ter gerado o reaquecimento, mas este novo trabalho sugere que a energia escura precoce poderia ter criado o fluxo de partículas ao perder sua própria energia. É uma história interessante, mas a hipótese dos cientistas ainda precisa se encaixar nas observações que cimentaram nossa compreensão do Big Bang e da inflação em primeiro lugar. Se a energia escura é responsável pelo reaquecimento do universo, devemos ver mudanças sutis no modelo da imagem padrão do fundo cósmico de microondas, que por sua vez influencia o padrão de galáxias no universo moderno.
Até agora, o novo modelo de reaquecimento corresponde a todas as observações atuais, um pouco melhor, do que as teorias tradicionais da inflação. Mas realmente não temos informações suficientes para dizer se isso é apenas um acaso estatístico.
Novas gerações de ferramentas astrofísicas, como o Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) da NASA, podem ajudar os cientistas a entender melhor a energia escura e seu papel no universo jovem e no cosmos de hoje.
Publicado em 07/03/2020 09h24
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