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New York Times

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Descoberta clarifica origem do Universo

Por DENNIS OVERBYE

CAMBRIDGE, Massachusetts - Quando, no mês passado, cientistas anunciaram que um telescópio no polo Sul tinha detectado oscilações no espaço do início do tempo, as reverberações foram muito além da potencial validação do modelo do Big Bang mais prezado por astrônomos.

Foi a segunda vez, em menos de dois anos, que ideias que apenas décadas antes eram vistas como radicais foram confirmadas por experimentos.

O primeiro caso foi a descoberta, anunciada em julho de 2012, do bóson de Higgs, associado a um campo energético que confere massa a outras partículas.

Agora a equipe do telescópio do polo Sul, liderada por John M. Kovac, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, apresentou a físicos outra pista vinda daquilo que o cosmólogo russo Yakov B. Zeldovich certa vez descreveu como o acelerador de partículas do pobre: o próprio Universo.

As oscilações detectadas pelo telescópio, o Bicep2, foram padrões espiralados fracos produzidos pela polarização da radiação de microondas deixada pelo Big Bang. Essas ondas gravitacionais são os (longamente procurados) marcadores da chamada teoria da inflação, a força que injetou o "bang" no Big Bang: uma expansão antigravitacional que começou um trilionésimo de um trilionésimo de segundo depois de o relógio cósmico entrar em ação.

Há anos os cientistas incorporam a inflação em seu modelo-padrão do Universo, sem conseguir comprová-la.

Astrônomos preveem estudar as ondas gravitacionais a partir dos topos de montanhas e por meio de balões e satélites pelos próximos 20 anos, num esforço para desvendar mistérios como a matéria escura e a energia escura.

A pergunta que se coloca agora para astrônomos e físicos é entender o que causou a inflação. O que é essa coisa que "vira a gravidade de ponta-cabeça" -nas palavras de Alan Guth, do Massachusetts Institute of Technology, um dos fundadores da teoria da inflação- e levou o Universo a se expandir?

Einstein introduziu na física a noção da antigravidade -a constante cosmológica-, fator que ele usou para explicar por que o Universo não desaba.

Mais tarde ele abandonou a ideia da constante cosmológica, descrevendo-a como erro, mas ela foi trazida de volta 15 anos atrás quando astrônomos descobriram que a expansão do Universo está se acelerando devido a um fator misterioso chamado energia escura. Como é o caso da inflação, a repulsão faz parte do próprio espaço: quanto maior o Universo se torna, com mais força ele se expande, resultando numa expansão potencialmente infinita. Supondo que sejam confirmados, os resultados obtidos pelo Bicep2 vão eliminar a maioria das versões da inflação que já foram propostas, incluindo a de Higgs, segundo Andrei Linde, físico da Universidade Stanford, na Califórnia.

Conhecer a identidade da inflação pode ser crucial se os cientistas quiserem desenrolar o nó da história cósmica até o início, quando, teorizam, o Universo era regido por uma única força, em vez das quatro que conhecemos hoje: gravidade, eletromagnetismo e as forças nucleares forte e fraca.

As ondas detectadas pelo Bicep2 parecem datar do tempo em que os teóricos acham que o eletromagnetismo e a força fraca se separaram da força forte, a gravidade já tendo seguido seu rumo próprio. Mas Linde diz que isso pode ser coincidência.

Mas, se a cadeia de evidências e de raciocínio se mantiver, então as ondas detectadas pelo Bicep2 de fato serão provas da unificação mais ardentemente esperada de todas, ou seja, aquilo que John A. Wheeler, da Universidade Princeton (Nova Jersey), descreveu como "o casamento fogoso" da gravidade de Einstein, que dá forma ao Universo, e a teoria quântica, que rege o comportamento dos átomos em seu interior.

De acordo com a teoria da inflação, as ondas detectadas pelo Bicep 2 são imagens ampliadas das hipotéticas partículas chamadas grávitons, que transmitiriam a gravidade na teoria quântica. Diz a teoria que os grávitons são produzidos pelo mesmo processo pelo qual os buracos negros vazam. Este é conhecido como a radiação de Hawking, alusão ao renomado teórico dos buracos negros Stephen Hawking, da Universidade Cambridge, que o descobriu em 1973.

Se os resultados do Bicep2 forem confirmados e os astrônomos concordarem que as oscilações são ondas gravitacionais decorrentes da inflação, a descoberta da radiação de Hawking pode valer a Stephen Hawking um Prêmio Nobel. A radiação de Hawking faz parte do firmamento da física há anos; é a previsão mais conhecida da gravidade quântica.

O cosmólogo Max Tegmark, do Massachusetts Institute of Technolgy, observou que alguns físicos se perguntaram se a gravidade seguiu os princípios quânticos "jogadores de dados" que Einstein rejeitou. Ele disse: "Agora sabemos que a gravidade é de fato quantizada, envolvendo partículas de grávitons".


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