Evolução do Universo parece estar desacelerando e não sabemos por quê

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/09/2023

As grandes estruturas cósmicas estão crescendo mais lentamente do que o previsto pelas teorias.
[Imagem: Minh Nguyen/Thanh Nguyen/University of Michigan]

Crescimento das estruturas cósmicas

Conforme a lista de insucessos na busca pelas hipotéticas matéria escura e energia escura cresce, fica cada vez mais claro que deve haver de algo errado com os nossos modelos do cosmos.

Agora surgiu mais uma evidência apontando nesse sentido.

À medida que o Universo evolui, os cientistas esperam que grandes estruturas cósmicas cresçam em um determinado ritmo: Regiões densas, como os aglomerados de galáxias, deveriam se tornar cada vez mais densas, enquanto os vazios do espaço devem se tornar cada vez mais vazios.

Isso porque, pelo nosso entendimento atual, a evolução do Universo é largamente controlada por duas forças opostas: A gravidade atua unindo a matéria, enquanto a elusiva energia escura estaria forçando todo o cosmos a se expandir. De acordo com o modelo de cosmologia mais amplamente aceito, chamado Lambda-CDM, isso deveria significar que, com o tempo, a teia cósmica de galáxias fica cada vez mais densa, enquanto os vazios cósmicos se ampliam e perdem matéria.

Mas quando Nhat-Minh Nguyen e colegas da Universidade de Michigan, nos EUA, reuniram um grande volume de dados disponíveis sobre os dois mecanismos - de diversas fontes observacionais - eles descobriram que, na verdade, a taxa de crescimento dessas grandes estruturas é mais lenta do que a prevista pelas teorias, incluindo a Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

"A diferença nessas taxas de crescimento que potencialmente descobrimos torna-se mais proeminente à medida que nos aproximamos dos dias atuais," disse Nguyen. "Essas diferentes sondas [telescópios e observatórios espaciais], individual e coletivamente, indicam uma supressão do crescimento. Ou estamos perdendo alguns erros sistemáticos em cada uma dessas sondas, ou estamos perdendo alguma física nova e tardia em nosso modelo padrão."

Será que nossa visão do Universo está ultrapassada?
[Imagem: ESA/Euclides/NASA-ESA-S. Beckwith (STScI)-HUDF]

Tensão nas teorias

Uma evolução da estrutura em grande escala do Universo mais lenta do que as teorias apontam pode indicar muitas coisas, incluindo a atuação de novas partículas ou de novas forças, ainda desconhecidas. Mas, também pode mais simplesmente indicar que a hipótese da matéria escura não está muito correta, como muitos outros estudos têm demonstrado.

De modo mais específico, os novos resultados impactam a chamada tensão S8 na cosmologia. S8 é um parâmetro que descreve o crescimento das estruturas, e a tensão surge quando os cientistas usam dois métodos diferentes para determinar o valor de S8 e os resultados não batem. O primeiro método, usando fótons da radiação cósmica de fundo (olha para o passado distante), indica um valor S8 mais alto do que o valor inferido a partir de lentes gravitacionais de galáxias e de medições dos agrupamentos de galáxias (olha para períodos cada vez mais recentes).

Acontece que estes novos resultados, mostrando uma supressão do crescimento das estruturas cósmicas conforme nos aproximamos do presente, colocaram os dois valores S8 em perfeita concordância. "Ficamos surpresos com a alta significância estatística da supressão do crescimento anômalo," disse Dragan Huterer, membro da equipe. "Honestamente, sinto que o Universo está tentando nos dizer alguma coisa. Agora é função de nós, cosmólogos, interpretarmos essas descobertas."

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