Professor no Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, na Inglaterra, o físico Enrique Gaztañaga apresenta, em um estudo recente, uma visão alternativa que vira a teoria tradicional do Big Bang de cabeça para baixo, ao sugerir que ele não foi o início absoluto do universo.
No artigo “Salto gravitacional do princípio da exclusão quântica”, publicado na revista Physical Review D, o especialista em modelos cosmológicos e seus colegas propõem que o Big Bang foi, na verdade, o resultado de um colapso gravitacional extremo que formou um buraco negro massivo. Dentro dele, teria ocorrido um “salto” para uma nova região do espaço-tempo: o nosso universo.
Chamando sua ideia de universo do buraco negro, os autores oferecem uma nova estrutura, baseada inteiramente na física e em observações conhecidas, que “unifica a origem da inflação e da energia escura, tendo como principal assinatura observacional a presença de uma curvatura espacial pequena, porém diferente de zero”, diz o estudo.
Os componentes “misteriosos” do Big Bang e da energia escura
Embora o modelo cosmológico padrão, baseado no Big Bang e na inflação cósmica (expansão exponencial ultrarrápida), possa explicar a estrutura do Universo, essa teoria começa com uma singularidade problemática onde as leis físicas falham. O modelo até funciona bem, mas depende de componentes invisíveis nunca observados diretamente pela ciência experimental.
Além disso, para explicar a expansão acelerada que continuamos observando, afirma Gaztañaga em um comunicado, “eles adicionaram outro componente ‘misterioso’: a energia escura”. Com isso, algumas questões permanecem sem resposta: de onde veio tudo? Por que começou assim? E por que o universo é tão plano, liso e grande?
Por isso, o novo modelo cosmológico vai na contramão da visão tradicional e olha para dentro, em vez de para fora. Os autores consideram o que acontece quando matéria excessivamente densa colapsa em buracos negros, objetos bem compreendidos pela física, mas cujo interior, além do horizonte de eventos, permanece um mistério inexplorado.
Um Universo ricocheteante
O artigo atual mostra que o colapso gravitacional não precisa terminar necessariamente em uma singularidade. Usando uma solução matemática exata, a equipe descobriu que o universo muda hiperbolicamente com o tempo cósmico. Isso significa que ele encolhe devagar a princípio, e depois cada vez mais rápido até atingir o ponto de máxima compressão.
Aí ele “ricocheteia”, também em forma de hipérbole, primeiro rapidamente e depois desacelerando aos poucos. Isso respeita o princípio de exclusão quântica, impedindo que os férmions ocupem estados idênticos, e bloqueando a compressão indefinida das partículas em colapso. Ou seja, a mecânica quântica básica impede a singularidade catastrófica, prevista por Roger Penrose.
Esse ricochete ocorre dentro da relatividade geral combinada com princípios quânticos, sem necessidade de nenhum tipo de física especulativa, dizem os autores. O universo resultante se parece com o nosso, produzindo duas fases de expansão acelerada (inflação e energia escura) impulsionadas pela própria física do salto, e não por entidades físicas especulativas.
Abrangente, este modelo não se limita a corrigir problemas técnicos com a cosmologia padrão. Ele oferece também perspectivas inéditas sobre outros mistérios fundamentais do universo primitivo. Pode esclarecer a origem dos buracos negros supermassivos, a natureza da matéria escura e até mesmo explicar o processo pelo qual as galáxias se formam, do simples para o complexo.
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Fonte: TecMundo
