Poderia a famosa teoria do “Big Bang” precisar de uma revisão? Um grupo de físicos teóricos supõe que o nascimento do universo poderia ter acontecido depois que uma estrela quadridimensional desmoronou em um buraco negro e expulsou detritos.
Antes de entrar em suas descobertas, vamos começar com isso dizendo que ninguém sabe de nada com certeza. Os humanos obviamente não estavam por perto no momento em que o universo começou. A teoria padrão é que o universo cresceu de um ponto ou singularidade infinitamente denso, mas quem sabe o que havia antes?
"Para todos os físicos sabem, os dragões poderiam ter saído da singularidade", afirmou Niayesh Afshordi, astrofísico do Instituto Perimeter de Física Teórica do Canadá, coautor do novo estudo.
Então, quais são as limitações da teoria do Big Bang? A singularidade é uma delas. Além disso, é difícil prever por que ele teria produzido um universo com temperatura quase uniforme, porque a idade do nosso universo (cerca de 13,8 bilhões de anos) não dá tempo suficiente - até onde sabemos - para alcançar um equilíbrio de temperatura .
A maioria dos cosmologistas diz que o universo deve estar se expandindo mais rápido que a velocidade da luz para que isso aconteça, mas Ashford diz que até a teoria tem problemas: “O Big Bang foi tão caótico que não está claro que haveria até um pequeno pedaço homogêneo para isso. inflação para começar a trabalhar. ”
Isto é o que os físicos propõem:
- O modelo que eles construíram tem o universo tridimensional flutuando como uma membrana (ou brana) em um "universo global" que tem quatro dimensões. (Sim, isso também está doendo nossas cabeças, por isso pode ser mais fácil pensar temporariamente na brana como bidimensional e no "universo em massa" como tridimensional ao tentar imaginá-la.) detalhes neste artigo de 2000, no qual a nova teoria se baseia.
- Portanto, se esse "universo em massa" tiver estrelas quadridimensionais, essas estrelas poderão passar pelos mesmos ciclos de vida que os tridimensionais com os quais estamos familiarizados. As mais massivas explodem como supernovas, tiram a pele e fazem com que as partes mais internas colapsem como um buraco negro.
- O buraco negro 4-D teria um "horizonte de eventos", assim como os 3-D com os quais estamos familiarizados. O horizonte de eventos é o limite entre o interior e o exterior de um buraco negro. Existem muitas teorias sobre o que se passa dentro de um buraco negro, embora nada tenha sido observado.
- Em um universo 3D, o horizonte de eventos aparece como uma superfície bidimensional. Assim, em um universo 4-D, o horizonte de eventos seria um objeto 3-D chamado hipersfera.
- Então, basicamente, o que o modelo diz é que quando a estrela 4-D se separa, o material restante cria uma brana 3-D em torno de um horizonte de eventos 3-D e depois se expande.
O longo e o curto disso? Para trazer isso de volta às coisas que podemos ver, fica claro pelas observações que o universo está se expandindo (e, de fato, está ficando mais rápido à medida que se expande, possivelmente devido à misteriosa energia escura). A nova teoria diz que a expansão vem do crescimento dessa brana 3D. Mas há pelo menos uma limitação.
Enquanto o modelo explica por que o universo tem temperatura quase uniforme (o universo 4-D anterior a existiria por muito mais tempo), um telescópio da Agência Espacial Europeia chamado Planck recentemente mapeou pequenas variações de temperatura no fundo cósmico de microondas, que se acredita sobras do começo do universo. (Leia mais sobre o CMB aqui.)
O novo modelo difere dessas leituras do CMB em cerca de quatro por cento, então os pesquisadores estão procurando refinar o modelo. Eles ainda sentem que o modelo vale a pena, no entanto. Planck mostra que a inflação está acontecendo, mas não mostraporquea inflação está acontecendo.
"O estudo poderia ajudar a mostrar como a inflação é desencadeada pelo movimento do universo através de uma realidade de maior dimensão", afirmaram os pesquisadores.
Você pode ler mais sobre suas pesquisas neste artigo pré-publicado da Arxiv. A entrada Arxiv não especifica se o artigo foi submetido a publicação em periódicos científicos revisados por pares.
Fonte: Natureza
