Se a ideia, sugerida por descobertas recentes, de que a energia escura pode estar a mudar ao longo do tempo se confirmar, então o destino do Universo pode ser bem menos “eterno” do que se pensava. Novos cálculos indicam que, em vez de continuar a expandir-se para sempre, o cosmos acabaria por ceder à própria gravidade num prazo finito.
A partir de vários resultados recentes sobre energia escura, um novo modelo aponta para uma “vida útil” do Universo de apenas 33,3 mil milhões de anos. Como estamos a cerca de 13,8 mil milhões de anos do Big Bang, isso deixaria um pouco menos de 20 mil milhões de anos pela frente.
Durante mais 11 mil milhões de anos, o Universo continuaria a expandir-se, antes de parar e inverter o sentido, colapsando rumo ao hipotético Big Crunch, segundo os físicos Hoang Nhan Luu, do Donostia International Physics Center (Espanha), Yu-Cheng Qiu, da Shanghai Jiao Tong University (China), e o autor correspondente Henry Tye, da Cornell University (EUA).
«Nos últimos 20 anos, as pessoas acreditaram que a constante cosmológica é positiva, e que o universo vai expandir-se para sempre», diz Tye. «Os novos dados parecem indicar que a constante cosmológica é negativa, e que o Universo vai acabar num Big Crunch.»
A constante cosmológica a que Tye se refere é λ, introduzida por Albert Einstein na teoria da relatividade geral para descrever a expansão do Universo. Se o valor de λ for positivo, funciona como uma força que empurra continuamente para fora, contribuindo para a expansão. Se λ for negativo, comporta-se como um puxão constante para dentro, que não enfraquece, e pode acabar por travar e reverter a expansão.
Observações recentes dão a entender que a energia escura pode estar a variar com o tempo. No novo modelo, o melhor ajuste dos autores vem acompanhado de um λ ligeiramente negativo, embora os dados atuais ainda não excluam a hipótese de λ ser igual a 0. Como um λ negativo puxa para dentro, tenderia a travar - e não a favorecer - a expansão do Universo.
Ainda assim, há um volume esmagador de evidências de que o Universo está, de facto, a expandir-se. Mas o comportamento observado pode ser reproduzido ao combinar um λ pequeno e negativo com um campo de axião ultraleve que hoje se comporta como energia escura.
Os axíões são, segundo se pensa, partículas extremamente leves que também podem ser descritas como um campo suave e “fantasmagórico” espalhado pelo espaço, proposto há décadas como possível solução para outros problemas da física de partículas.
Na nova análise, Tye e os colegas descrevem o axião como uma influência que dá ao Universo um empurrão suave para fora no início, mas que vai perdendo força lentamente ao longo do tempo.
No momento atual, a influência do axião ainda domina, acelerando a expansão - à medida que os corpos se afastam cada vez mais, a gravidade enfraquece entre eles, pelo que, neste cenário, o Universo continua a acelerar hoje.
No entanto, daqui a cerca de 11 mil milhões de anos, o “empurrão” do axião terá enfraquecido o suficiente para que o efeito do λ negativo assuma o controlo, levando a expansão a parar num tamanho máximo de aproximadamente 1,7 vezes o tamanho atual. A partir daí, o Universo começaria a contrair-se - descendo rapidamente para um Big Crunch em apenas 8 mil milhões de anos.
É um pouco como pedalar numa bicicleta a subir uma colina com vento de cauda: enquanto sobe, à medida que o vento abranda, a subida vai ficando mais lenta, até quase estagnar no topo; depois, ao descer pelo lado mais íngreme, ganha velocidade.
De acordo com o artigo, esta contração “a descer” seria mais rápida porque a energia cinética do axião passa a dominar, e o aumento das densidades reforça a atração gravitacional, tornando a fase do colapso mais curta do que a fase de expansão.
O Big Crunch é como o oposto do Big Bang: toda a matéria do Universo seria comprimida novamente numa única singularidade infinitamente densa.
Importa sublinhar que isto está longe de ser uma certeza - não é uma previsão, mas um futuro possível caso estes indícios recentes venham a ser confirmados. Será preciso analisar muito mais dados para perceber se a energia escura está, de facto, a evoluir.
Além disso, continuamos sem saber o que é a energia escura; pode não ter nada a ver com axíões ou partículas semelhantes, podendo ser algo completamente diferente.
Ainda assim, o artigo oferece uma resposta potencial a uma das maiores perguntas da cosmologia.
«Para qualquer forma de vida, queremos saber como a vida começa e como a vida acaba - os pontos finais», diz Tye.
«Para o nosso Universo, também é interessante saber: ele tem um começo? Nos anos 1960, aprendemos que tem um começo. Depois a pergunta seguinte é: “Tem um fim?” Durante muitos anos, muita gente achou que ia simplesmente continuar para sempre. É bom saber que, se os dados se confirmarem, o Universo terá um fim.»
A investigação foi publicada no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário