O Universo está sem direção, segundo pesquisa

de Julia Moretto 0

Os cientistas examinaram a radiação cósmica do Big Bang com o objetivo de colocar fim a uma questão de anos. Será que o Universo é o mesmo em todas as direções ou ele está alinhado em algum tipo de eixo de rotação?

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Segundo os especialistas, o Universo está se expandindo em todas as direções. E enquanto isso é uma boa notícia para os nossos modelos cosmológicos atuais, é uma má notícia para os famosos modelos de Einstein. Mas, antes de chegar à nova evidência, vamos analisar algumas informações. 

Durante anos, os cientistas argumentaram que o Universo pode funcionar de duas maneiras: sendo homogêneo e isotrópico, seguindo em todas as direções ou sendo anisotrópico, parecendo uniforme do lado de fora, mas com uma direção preferida. Para entender melhor, pense em um pedaço de madeira. Além de todos os detalhes do lado de fora, é apenas um bloco uniforme de madeira. Mas, na verdade, é realmente mais forte em apenas um grão do que em toda ela. 

Em outras palavras, algo anisotrópico possui propriedades físicas com valor diferente quando medido em diferentes direções. A ideia de o Universo ser anisotrópico foi concebida já que ele não pode ser homogêneo e isotrópico. Mas parece que a nova hipótese apresentou problemas muito maiores.

Em 1543, Nicolau Copérnico mostrou que a Terra não é o centro do Universo e que o nosso planeta gira ao redor do Sol. “Essa observação deu à luz o princípio de Copérnico, que sustenta que não temos lugar especial no infinito Universo” comenta Adrian Cho para a revista ScienceNo início do século 20, com o advento da Teoria Geral da Relatividade de Albert Einstein e a observação de que o Universo está se expandindo em todas as direções, essa ideia evoluiu para o princípio cosmológico, que assume que o Universo é o mesmo em todos os lugares e em todas as direções“.

Essa é uma hipótese sólida baseada no modelo cosmológico atual que supõe que o Universo é isotrópico. Mas ao longo da última década, certos detalhes mostraram dúvidas sobre esta ideia. Segundo Cho, a matéria não está distribuída uniformemente em todo o Universo quando você considera-o em pequena escala. Por exemplo, sistemas estelares, galáxias e aglomerados de galáxias estão espalhadas por todo o Universo em grupos aleatórios. Para os cientistas, isso significa que algum tipo de força ou fluxo direcional está empurrando-os para a posição. “Eles surgem porque o Universo nasceu como uma sopa homogênea de partículas subatômicas no Big Bang“, explica Cho.

Nosso modelo padrão da cosmologia é construído sobre o pressuposto de que essas variações são significativas apenas em uma escala muito pequena. Em escalas maiores, eles são insignificantes. Mas, e se o Universo fosse como um cristal de diamante, onde há uma direção preferencial que é intrínseca a toda a sua estrutura, independentemente de quão longe você diminuir o zoom?

É aí que a hipótese anisotrópica vem! Um exemplo foi em 2000, quando a sonda da NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) encontrou estranhos “solavancos” na CMB que ninguém foi capaz de explicar.  Na verdade, há uma região confusa do nosso Universo que os cientistas denominaram de “Eixo do Mal”. Para descobrirem uma vez por todas a opção que melhor reflete a realidade do nosso Universo, os cosmólogos da University College London, no Reino Unido, decidiram estudar a radiação cósmica de fundo (CMB), do fenômeno conhecido como Big Bang.

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Um Universo anisotrópico deixaria certos padrões no CMB como aquele na imagem inferior, mas o CMB realmente se parece com a imagem superior, que é aleatória.

Em vez de procurar desequilíbrios na CMB como o Eixo do Mal, eles tentaram encontrar provas de uma direção de expansão. Analisamos a temperatura e a polarização da radiação cósmica de fundo (CMB), uma radiação relíquia do Big Bang, utilizando dados da missão Planck. Nós comparamos o real CMB contra as nossas previsões para o que olharia como em um Universo anisotrópico. Após esta pesquisa, concluímos que não há nenhuma evidência para estes padrões e que a suposição de que o Universo é isotrópico em grandes escalas é uma boa ideia”, comenta Daniela Saadeh, membro da equipe.

A equipa terminou estimando que há 1 em 121.000 de chance de existir uma direção preferencial da expansão universal, que é o melhor endosso da hipótese Universo isotrópico que já tivemos. “Pela primeira vez, nós realmente vamos excluir a anisotropia“, comentou Saadeh Cho, na Science.

De acordo com a Universe Today, essa descoberta é um pouco decepcionante, porque a ideia de que o Universo não é homogêneo e isotrópico era uma equação de campo do Einstein – um conjunto de 10 equações em sua Teoria Geral da Relatividade, que descrevem a interação da gravidade, como resultado do espaço-tempo a ser curvada por matéria e energia.

Estas soluções, propostas pelo matemático italiano Luigi Bianchi, no final do século 19, permitem uma concepção anisotrópica do Universo. Mas se essa suposição não for verdadeira, será necessária uma nova explicação sobre os resultados das equações de campo de Einstein. Essa é uma perspectiva mais simples se comparada com uma anisotrópica Universo. “Nos últimos 10 anos houve muita discussão para saber se havia sinais de anisotropia em larga escala à espreita na CMB“, contou Saadeh. “Se o Universo fosse anisotrópico, seria preciso rever muitos dos nossos cálculos sobre sua história e conteúdo“, completou. Os resultados serão publicados na próxima edição da revista Physical Review Letters.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ] 

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