A
teoria do Big Bang é a mais aceita entre a comunidade científica para explicar
como o universo surgiu. O problema é que nossa compreensão dela tem algumas
lacunas– existem várias questões envolvendo o fenômeno que os pesquisadores
ainda não conseguiram decifrar.
Por
exemplo, em um primeiro momento, o universo cresceu a partir de um ponto
infinitamente pequeno até cerca de um octilhão de vezes (imagine um número “1”
seguido de 27 números “0”) em tamanho em menos de um trilionésimo de segundo.
Esse
acontecimento é conhecido como “inflação” e foi seguido por um período de
expansão mais gradual conhecido como Big Bang. Foi nesse ponto que surgiram as
partículas fundamentais que conhecemos hoje, como prótons, nêutrons e elétrons,
que mais tarde formaram os átomos, estrelas e planetas.
Mas
o que aconteceu entre o período da inflação cósmica e o Big Bang? Uma equipe do
Kenyon College (EUA), do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA) e da
Universidade Leiden (Holanda) pode ter a resposta.
Ínflatons
Depois da inflação cósmica, toda a matéria
existente se espalhou pelo universo, tornando-o frio e vazio. Para haver um Big
Bang, no entanto, algo deve ter “esquentado” o ambiente novamente, um fenômeno
que os cientistas chamam de “reaquecimento”.
De acordo com a principal autora do novo
estudo, Rachel Nguyen, agora na Universidade de Illinois (EUA), a ideia é de
que a inflação decaiu em partículas que podem ter se chocado entre si,
transferindo impulso e energia e reaquecendo o universo para definir as
condições iniciais do Big Bang.
Os
pesquisadores chegaram essa conclusão usando um modelo para simular o
comportamento de formas exóticas da matéria, chamadas de “ínflatons”. Essas
partículas hipotéticas, similares ao bóson de Higgs, podem ter criado a energia
que levou à inflação cósmica.
Os
resultados da simulação indicaram que, sob as condições certas, a energia dos
ínflatons poderia ser redistribuída para criar também a diversidade de
partículas necessárias para reaquecer o universo.
Gravidade
Outra questão a ser resolvida sobre o
período de reaquecimento é como a gravidade se comportou durante o período da
inflação.
Segundo a relatividade geral de Einstein,
toda a matéria é afetada pela gravidade da mesma maneira. Já a mecânica
quântica dita que, a energias muito altas, a matéria responde à gravidade de
maneira diferente.
A equipe utilizou essa segunda suposição
em seu modelo, ajustando a força com que as partículas interagiam com a
gravidade. O resultado foi condizente com o esperado: quanto maior era a força
da gravidade, mais eficientemente os ínflatons transferiam energia para
produzir as partículas de matéria quente encontradas durante o Big Bang.
No entanto, os cientistas ainda precisam encontrar evidências para
suportar essa hipótese, o que não será nada fácil. Enquanto pode ser que haja
sinais desse período de reaquecimento no universo, os resquícios do Big Bang –
conhecidos coletivamente como “fundo de microondas cósmico” – oferecem poucas
pistas de tal breve momento.
Os pesquisadores esperam que novas
observações de ondas gravitacionais forneçam mais peças para o quebra-cabeça.
Um artigo sobre o estudo foi publicado na
revista científica Physical Review Letters. [LiveScience]
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