No Budismo, o Universo é eterno, sem começo ou fim. Existem apenas ciclos de criação e destruição, chamados mahākalpa. Cada mahākalpa tem quatro subdivisões temporais, os kalpas. No primeiro kalpa, o mundo nasce, e semideuses reluzentes com 80 mil anos de vida cruzam os céus. O segundo kalpa, em que nós vivemos, é imperfeito, com decadência, guerra e miséria. O terceiro estágio é a dissolução do cosmos em fogo. E o quarto é o vazio absoluto – um interlúdio. É então que o vento primordial planta a semente do próximo mahākalpa.
Trata-se de uma cosmologia cíclica, típica das religiões do subcontinente indiano. Ela é bem diferente da criação na concepção judaico-cristã, em que Deus faz o mundo, vê que ele é bom e deixa o reality show rolar – sem data de validade. Todas as etnias têm uma cosmologia, que se apresenta em um desses dois tipos: ou o Universo é eterno e cíclico, ou emergiu em um instante único.
Essa dicotomia básica se mantém viva entre os cosmólogos – físicos que investigam a estrutura e a história do cosmos. A maioria deles advoga que o Universo teve um início definido, num estado denso e quente, e vem se expandindo desde então (o Modelo Cosmológico Padrão, popularmente chamado de Big Bang). Mas um grupo divergente propõe que o Universo infla e esvazia como um balão – e que a fase de expansão atual, em que as galáxias estão se afastando umas das outras, foi precedida por uma fase de contração. Um mahākalpa anterior ao nosso.
Um dos maiores estudiosos de universos cíclicos trabalha em um escritório no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no bairro carioca da Urca. Mário Novello nasceu no Rio de Janeiro em 1942, filho de imigrantes italianos da província da Calábria. Aos 12 anos, ganhou do pai o livro O Universo e o Sr. Einstein, de Lincoln Barnett. E decidiu que dedicaria a vida à cosmologia – ainda que a palavra sequer existisse na época. “Meu pai riu e falou: bom, compete a você fazer isso. Acabou que aconteceu mesmo.”
Novello cursou física na Faculdade Nacional de Filosofia (hoje Universidade Federal do Rio de Janeiro, a UFRJ) com alguns professores lendários – como José Leite Lopes, especialista em partículas que se doutorou em Princeton orientado por Wolfgang Pauli. Leite, diga-se, foi um dos fundadores do CBPF, onde Mário começou a estagiar durante a graduação. Era um lugar bem frequentado: às vezes, César Lattes, um dos descobridores da partícula subatômica méson pi, fazia uma visita.
Em 1968, com o decreto do AI-5, Leite Lopes foi cassado pela Ditadura Militar. Preocupado com os rumos da ciência nacional sob a opressão do regime, ele recomendou a seu pupilo que fosse fazer doutorado na Universidade de Genebra, na Suíça, com Josef-Maria Jauch. Foi então que Novello saiu do mundo das partículas subatômicas – área de especialização de seu mentor brasileiro – e começou a se envolver com o estudo do cosmos, seu objetivo desde a adolescência.
Em 1979, já com uma carreira sólida, Novello publica um modelo pioneiro de Universo com boucing, isto é: um Universo como o proposto pelo Budismo – que de tempos em tempos entra em colapso, atinge um tamanho minúsculo e volta a se expandir, reciclando seu conteúdo de matéria e energia. Nessa visão, não há Big Bang: o Universo não precisa ser criado, porque ele sempre existiu. É um debate esotérico, que deve ser explicado com calma. Se o Universo se expande, como pode ele se contrair? O que exatamente é o Big Bang? Houve algo antes dele? Para entender a obra de Novello, é preciso mergulhar na física do século 20. Vamos nessa.
Olá, boa tarde, para mim a teoria do Big Bang é a mais simples e fácil de entender, nem os grandes físicos e astrónomos com as suas teorias, matemáticas e afins chegaram à conclusão mais simples. O Big Bang não passa da fecundação de um espermatezoide com um óvulo que deu origem a um embrião que está em crescimento ou já cresceu o suficiente para ser um bebé ou uma criança. Como nós, na nossa pequenez, não temos a noção da dimensão do universo que nos rodeia, o nosso sistema solar não passa de uma célula cujo núcleo é o sol e nós somos apenas os eletrões ou protões ou o que quer que seja que gravita em torno do Sol. A nossa galáxia não passa de um orgão desse ser como por exemplo fígado , coração ou pulmões, porque tudo o que está em baixo é igual ao que está em cima. Para mim nós somos como as bonecas russas, as marioscas, umas dentro das outras, e para mim o n/ universo faz parte de um todo que não temos ideia da dimensão. Basta olhar quando vamos de avião para baixo e tudo não passa de pontos. Esta ideia é minha e está registada. Cumprimentos
Por muito tempo, cientistas consideraram que o universo era plano, mas agora um estudo publicado no periódico científico Nature Astronomy mostrou que, na verdade, vivemos dentro de uma gigantesca esfera fechada.
Antes acreditava-se que no vácuo do universo, as partículas chamadas fótons, que transportam energia das radiações eletromagnéticas, seguiam uma linha reta. Mas agora, como o universo pode ser esférico, os astrônomos acreditam que essas partículas vão e voltam de onde vieram.
Um dado que sustenta o formato em esfera do universo é a existência de um fenômeno no qual a gravidade curva o caminho da luz – efeito previsto pela teoria da Lente Gravitacional, proposta por Albert Einstein.
Outro indício é que a gravidade também curva a radiação eletromagnética deixada entre galáxias e estrelas. Essa radiação é um resquício do período inicial do universo, quando o Big Bang ocorreu e se formaram os primeiros átomos neutros – aqueles que têm a mesma quantidade de cargas positivas e negativas.
Nessa pesquisa, a conclusão de que o universo é esférico chegou quando os cientistas viram que a gravidade estava curvando bem mais o caminho da luz. Eles notaram por meio de dados do Observatório Espacial Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA), que mostram diferenças de concentração entre matéria escura e energia escura.
Matéria escura do universo é uma massa detectável pela força gravitacional, que não emite nenhuma luz. Já a energia escura tem uma pressão negativa, que atua contra a gravidade e que tem acelerado a expansão do universo pelos últimos cinco bilhões de anos.
A discrepância entre a matéria escura e a energia escura faz com que o universo colida consigo mesmo, criando um formato de esfera.
A líder da descoberta, Eleonora Di Valentino, da Universidade de Manchester no Reino Unido, considerou que o estudo pode revolucionar o que sabemos sobre o cosmos, pois nos levaria a “repensar o drástico do modelo cosmológico de concordância atual”.
Diversas imagens de um quasar distante são visíveis nesta visualização combinada do Observatório de Raios-X Chandra da Nasa e do Telescópio Espacial Hubble. Uma grande galáxia em primeiro plano está distorcendo tanto a luz do quasar que passa a agir como uma lente, resultando na aparente duplicação. FOTO DE IMAGE BY X-RAY: NASA/CXC/UNIV OF MICHIGAN/R.C.REIS ET AL; OPTICAL: NASA/STSCI
Desde o momento em que passou a existir há mais de 13 bilhões de anos, o universo vem se expandindo, com galáxias se afastando visivelmente umas das outras. Para compreender as leis físicas que regem o cosmos, astrônomos tentaram mensurar um dos números mais importantes da cosmologia, a Constante de Hubble, que descreve a velocidade em que essa expansão acontece e, por sua vez, a idade do universo.
Mas, recentemente, diversos esforços para encontrar o valor da Constante de Hubble resultaram em uma possível crise na cosmologia: o universo parece estar se expandindo mais rápido do que o esperado. Se confirmada, essa mudança chocante forçaria astrofísicos a repensarem os princípios básicos do nosso universo, os quais não sustentam atualmente tais mudanças, mesmo após levar em consideração a energia escura, uma força misteriosa que impulsiona a aceleração da expansão do universo.
Agora, pesquisadores anunciaram uma nova forma de olhar para o problema ao examinarem galáxias tão colossais que distorcem o espaço-tempo ao seu redor, curvando a luz como lentes gigantes.
Os resultados, publicados no periódico Science, não foram os únicos responsáveis por virarem os conceitos de cabeça para baixo. Considerando as margens de erro, as medições mais recentes são consistentes com tentativas anteriores de encontrar esse valor cósmico tão essencial. Mas como prova de conceito, o estudo demonstra que esse novo e promissor método funciona, o que é empolgante, uma vez que faz menos suposições sobre a estrutura do nosso universo quando comparado a outros métodos em busca do Hubble.
“Nós podemos oferecer uma perspectiva singular no que se refere à mensuração da Constante de Hubble”, diz a autora principal do estudo, Inh Jee, que concluiu o trabalho enquanto pesquisadora de pós-doutorado no Instituto Max Planck de Astrofísica.
Ataque dos clones
Até recentemente, astrônomos tinham apenas dois métodos principais à disposição para calcular a Constante de Hubble.
Para deduzir o valor a partir do universo primordial, cientistas usaram dados do satélite Planck, os quais mediam a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, o brilho emitido apenas 380 mil anos após o Big Bang. A partir de determinadas suposições sobre a natureza fundamental do universo, os dados do Planck sugerem que a Constante de Hubble deva ter um valor de 67,4 quilômetros por segundo por megaparsec, com variação de mais ou menos 0,5. (Um parsec equivale a cerca de 3,26 anos-luz e um megaparsec são um milhão de parsecs).
Mas os pesquisadores também podem estimar a Constante de Hubble a partir de estrelas e galáxias muito mais modernas, e esses métodos não dependem das mesmas suposições. Certos tipos de estrelas e explosões estelares emitem um brilho padrão. Ao comparar seu brilho esperado ao observado, os pesquisadores podem determinar a distância estimada dos objetos. Os astrônomos então relacionam suas distâncias à velocidade que a expansão do universo está nos distanciando delas, o que eles podem observar a partir de oscilações na luz dos objetos. Essa abordagem, refinada por um grupo de pesquisa chamado SH0ES, alcançou um valor para a Constante de Hubble de 73,5, com variação para mais ou para menos de 1,7.
“A analogia que gosto diz que, se observarmos uma criança de dois anos e medirmos sua altura, poderíamos prever sua altura quando adulto. Depois, quando medimos a altura do adulto, vemos que não é nada consistente, ele está 30 centímetros mais alto que o esperado”, diz o líder do SH0ES, Adam Riess, astrônomo na Universidade Johns Hopkins.
Para verificar se essa discrepância é real, astrônomos buscaram outros métodos independentes para encontrar a Constante de Hubble. E é aqui que entra o COSMOGRAIL. O grupo de pesquisa baseado na Suíça busca e monitora lentes gravitacionais, regiões do espaço que contêm tanta massa que distorcem o próprio espaço-tempo, o suficiente para curvar qualquer luz que passe por ele.
Às vezes, uma lente gravitacional pode ocorrer diretamente entre nós e um objeto distante, curvando sua luz em tal intensidade que vemos diversas imagens do objeto “clonadas” ao redor das bordas da lente. Essas imagens não estão sincronizadas no tempo. A luz de uma das imagens pode estar menos curvada, tendo uma captura mais direta e rápida através da lente. A luz de outra imagem pode estar mais atrasada após passar pelo espaço-tempo particularmente distorcido.
O COSMOGRAIL monitora as lentes gravitacionais iluminadas por quasares, objetos extremamente luminosos alimentados por buracos negros descomunais. Fundamentalmente, as imagens distorcidas do quasar cintilarão assim como o quasar, mas não ao mesmo tempo. Esses pequenos atrasos dependem da distribuição de massa dentro da lente e da distância entre nós, o quasar e a lente. Assim, se os pesquisadores determinarem a massa necessária para chegar à distorção observada, eles podem combiná-la aos atrasos de tempo para estimar a Constante de Hubble.
Um grupo chamado a colaboração H0LiCOW já utilizou essa abordagem, e sua estimativa para a Constante de Hubble de 73,3, com variação de 1,8, está alinhada aos resultados do SH0ES. Em julho, a H0LiCOW anunciou que havia uma chance menor que um em 10 milhões de que a diferença entre os resultados das duas equipes e o valor do Planck seja apenas um acaso.
O despertar da força
E como Jee e seus colegas agora demonstram, os quasares distorcidos da H0LiCOW são uma dádiva que não para de dar resultados. Eles podem ser analisados de uma forma completamente diferente para estimar a Constante de Hubble.
Se a matéria no coração da lente gravitacional for uma galáxia, os pesquisadores podem mensurar a velocidade de rotação das estrelas da galáxia e, então, combinar esses dados aos atrasos de tempo para determinar o tamanho da galáxia. Ao comparar seu diâmetro verdadeiro com o seu tamanho aparente no céu, os pesquisadores poderão estabelecer a distância da galáxia distorcida até nós.
Jee e seus colegas se concentraram em dois objetos, chamados B1608+656 e RXJ1131-1231, ambas lentes gravitacionais que estão distorcendo a luz de quasares distantes. Através desse novo método, eles descobriram que o B1608+656 está a quatro bilhões de anos-luz de nós, e que o RXJ1131-1231 está a 2,6 bilhões de anos-luz daqui.
Eles então combinaram essas distâncias às oscilações da luz das galáxias para calibrar as estimativas para a Constante de Hubble. Os resultados dos pesquisadores chegaram ao valor de 82,4, com variação de 8,4, colocando o valor nas redondezas dos resultados da H0LiCOW e SH0ES.
A coautora do estudo Sherry Suyu observa que a H0LiCOW já está usufruindo do novo método para aprimorar suas estimativas do Hubble, e ela adiciona que, no futuro, o método de Jee terá muitos mais dados à sua disposição. Apenas nos últimos anos, diz Suyu, astrônomos encontraram cerca de 40 novos sistemas distorcidos de quasares iguais aos usados no estudo publicado na revista Science.
“É extraordinário”, diz Suyu, líder de grupo no Instituto Max Planck de Astrofísica. “Podemos medir a distância até uma galáxia a bilhões de anos-luz de nós com um pequeno percentual de incerteza, o que não é nada mau”.
Enquanto o estudo de Jee passava por revisão, um segundo estudo de Radosław Wojtak e Adriano Agnello, publicado no início deste ano na revista in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, também demonstrou que a técnica das lentes funciona.
“Esse é apenas o ponto de partida do método”, diz Wojtak, astrofísico na Universidade de Copenhagen. Mas outros métodos ainda estão surgindo. No futuro, a detecção de ondulações no espaço-tempo, chamadas de ondas gravitacionais, lançadas de colisões de estrelas de nêutrons, poderão oferecer mais uma estimativa.
Mas por enquanto, a cosmologia ainda se encontra à beira de um precipício, e é possível que caia no desconhecido.
“A grande questão, na minha opinião, é se o nosso modelo cosmológico está em perigo”, diz Wojtak. “Eu não sei a resposta para essa pergunta, mas posso dizer que estamos chegando ao ponto em que devemos considerar seriamente essa opção”.
Foto: Reprodução/Super Interessante
Olá, boa tarde, para mim a teoria do Big Bang é a mais simples e fácil de entender, nem os grandes físicos e astrónomos com as suas teorias, matemáticas e afins chegaram à conclusão mais simples. O Big Bang não passa da fecundação de um espermatezoide com um óvulo que deu origem a um embrião que está em crescimento ou já cresceu o suficiente para ser um bebé ou uma criança. Como nós, na nossa pequenez, não temos a noção da dimensão do universo que nos rodeia, o nosso sistema solar não passa de uma célula cujo núcleo é o sol e nós somos apenas os eletrões ou protões ou o que quer que seja que gravita em torno do Sol. A nossa galáxia não passa de um orgão desse ser como por exemplo fígado , coração ou pulmões, porque tudo o que está em baixo é igual ao que está em cima. Para mim nós somos como as bonecas russas, as marioscas, umas dentro das outras, e para mim o n/ universo faz parte de um todo que não temos ideia da dimensão. Basta olhar quando vamos de avião para baixo e tudo não passa de pontos. Esta ideia é minha e está registada. Cumprimentos
Recomendo a leitura do livro dele, Do big bang ao universo eterno.