Universo pode parar de se expandir “muito brevemente”

Posteriormente quase 13,8 milénio milhões de anos de expansão ininterrupta, o Universo pode parar em breve, para depois encetar a contrair lentamente.

De pacto com um novo estudo, publicado a 5 de abril na Proceedings of the National Academy of Sciences, o Universo pode parar de se expandir.

Três cientistas tentam modelar a natureza da vigor negra — uma força misteriosa que parece estar a provocar uma expansão cada vez mais rápida do universo — com base em observações passadas da expansão cósmica.

No padrão da equipa de investigação, a vigor negra não é uma força permanente da natureza, mas sim uma entidade chamada quintessência, que pode desintegrar-se com o passar do tempo, segundo noticia a Live Science.

Os investigadores descobriram que, embora a expansão do Universo tenha vindo a estugar durante milhares de milhões de anos, a força repelente da vigor negra pode estar a enfraquecer.

De pacto com o seu padrão, a aceleração do Universo poderia terminar rapidamente nos próximos 65 milhões de anos — em 100 milhões de anos, o Universo pode parar de se expandir completamente.

Depois, passaria a uma era de contração lenta, que terminaria daqui a milhares de milhões de anos com a morte — ou talvez o renascimento — do tempo e do espaço.

Tudo isto pode ocorrer “muito brevemente”, de pacto com Paul Steinhardt, sócio do estudo e Diretor do Núcleo de Ciência Teórica de Princeton, da Universidade de Princeton, em Novidade Jersey.

“Voltando detrás no tempo 65 milhões de anos, o asteroide Chicxulub atingiu a Terreno e eliminou os dinossauros”, sublinhou Steinhardt. “A uma graduação cósmica, 65 milhões de anos é notavelmente limitado”.

Zero sobre esta teoria é duvidoso ou pouco plausível, notou Gary Hinshaw, professor de física e astronomia da Universidade de British Columbia.

No entanto, o padrão depende unicamente de observações antigas da expansão. A natureza da vigor negra no universo é um mistério e as previsões deste estudo são atualmente impossíveis de testar.

Por enquanto, podem continuar a ser unicamente teorias.

Desde os anos 90, os cientistas têm chegado à epílogo que a expansão do universo está a estugar. O espaço entre galáxias está a aumentar mais rapidamente agora do que há milhares de milhões de anos detrás.

Os investigadores chamaram vigor negra a esta misteriosa nascente de aceleração. É uma entidade invisível que parece funcionar ao contrário da seriedade, empurrando os objetos mais maciços do Universo para mais longe, em vez de os juntar.

Embora a vigor negra represente aproximadamente 70% do totalidade da vigor do universo, as suas propriedades permanecem um mistério totalidade.

Numa teoria introduzida por Albert Einstein, a vigor escura é uma permanente cosmológica — uma forma inalterável de vigor que é tecida no espaço-tempo.

Se for esse o caso, e a força exercida pela vigor escura nunca mudar, portanto o Universo deve continuar a expandir-se (e a estugar) para sempre.

No entanto, uma teoria concorrente sugere que a vigor escura não precisa de ser permanente para se conciliar à expansão cósmica observada no pretérito.

Pelo contrário, a vigor escura pode ser alguma coisa chamado quintessência — um campo dinâmico que muda com o tempo.

Ao contrário da permanente cosmológica, a quintessência pode ser repulsiva ou simpático, dependendo da relação da sua vigor cinética e potencial, num oferecido momento. Durante os últimos 14 biliões de anos, a quintessência foi repulsiva.

Durante a maior secção desse período, no entanto, contribuiu de forma insignificante, comparativamente à radiação e à material, na expansão do universo.

Isso mudou há murado de cinco milénio milhões de anos, quando a quintessência se tornou a componente dominante e o seu efeito de repulsão gravitacional fez com que a expansão do universo acelerasse.

“A questão que levantamos neste estudo é: ‘Esta aceleração tem de persistir para sempre?’”, questiona Steinhardt. “E se não, quais são as alternativas, e quando é que as coisas poderão mudar?”

No seu estudo, Steinhardt e outros investigadores uma vez que Anna Ijjas, da Universidade de Novidade Iorque, e Cosmin Andrei, de Princeton, previram uma vez que as propriedades da quintessência poderiam mudar nos próximos vários biliões de anos.

Para tal, a equipa criou um padrão físico de quintessência, mostrando o seu poder repelente e atrativo ao longo do tempo, para se conciliar às observações do pretérito sobre a expansão do universo.

Logo que o padrão da equipa foi capaz de reproduzir de forma fiável a história da expansão do universo, alargaram as suas previsões para o porvir.

“Para surpresa dos investigadores, a vigor negra do padrão pode decair com o tempo”, sublinhou Hinshaw.

“A sua força pode enfraquecer. E se o fizer de uma certa forma, portanto eventualmente a propriedade antigravitacional da vigor negra desaparece e volta a transitar para alguma coisa que se parece mais com a material vulgar”, explica ainda.

De pacto com o padrão criado, a força repelente da vigor negra pode estar no meio de um rápido declínio, que começou há milhares de milhões de anos.

Neste cenário, a expansão acelerada do universo já hoje está a amenizar. Em breve, talvez dentro de murado de 65 milhões de anos, essa aceleração poderá parar por completo — depois, dentro de 100 milhões de anos, a vigor negra poderá tornar-se atrativa, fazendo com que todo o Universo comece a contrair-se.

Por outras palavras, posteriormente quase 14 milénio milhões de anos de propagação, o Espaço pode mesmo encetar a encolher.

“Leste seria um tipo peculiar de contração ao qual chamamos contração lenta”, notou Steinhardt. “Em vez de se expandir, o Espaço contrai-se muito lentamente”.

Inicialmente, a contração do Universo seria tão lenta que qualquer humano hipotético ainda vivo na Terreno não notaria sequer uma mudança, esclareceu o investigador.

Segundo o padrão da equipa, seriam necessários alguns milhares de milhões de anos de lenta contração, para que o Universo atingisse murado de metade do tamanho que tem hoje.

O Termo do Universo

Uma de duas coisas pode ocorrer, realça Steinhardt. Ou o Universo se contrai até desabar em si mesmo numa grande “crise”, terminando o espaço-tempo uma vez que o conhecemos — ou, o universo contrai-se unicamente o suficiente para voltar a um estado semelhante às suas condições originais, e outro Big Bang ocorre, criando um novo Universo a partir das cinzas do macróbio.

Nesse segundo cenário, o Universo segue um padrão cíclico de expansão e contração, mutilações e ressaltos, que sempre se desmoronam e o refazem.

Se isso for verdade, portanto o nosso Universo pode não ser o primeiro ou único, mas unicamente o seguinte de uma série infinita de universos que se expandiram e contraíram antes do nosso. E tudo depende da natureza mutável da vigor negra.

Quão plausível é tudo isto? Hinshaw acredita que a versão da quintessência no estudo é uma “suposição perfeitamente razoável para o que é a vigor negra”.

Todas as nossas observações de expansão cósmica provêm de objetos que estão a milhões ou milhares de milhões de anos-luz da Terreno, ou seja, os dados atuais só podem informar os cientistas sobre o pretérito do Universo, e não sobre o seu presente ou porvir, acrescentou Hinshaw.

Assim, o Universo pode muito muito estar a transformar-se numa cratera, e não teríamos forma de saber até muito depois do início da tempo de contração.

“Penso que se resume realmente ao quão suasivo é esta teoria e, mais importante ainda, quão “testável” pode ser”, questiona Hinshaw.

Infelizmente, não há uma boa maneira de testar se a quintessência é real, ou se a expansão cósmica começou a amenizar, admitiu Steinhardt.

Por enquanto, é unicamente uma questão de adequar a teoria às observações do pretérito e, se um porvir de propagação sem termo ou de rápida decadência aguarda o nosso Universo, só o tempo o dirá.