Quando pensamos no que deu início ao Universo, logo pensamos no Big Bang. Essa teoria é a mais aceita no meio científico e na comunidade acadêmica para explicar o nascimento do cosmos. Mas e se o Big Bang não tiver acontecido de verdade?
Um artigo publicado no The Conversation, escrito por Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, sugere uma teoria alternativa chamada “universo do buraco negro”. Nela, uma compressão gravitacional formou um buraco negro e, dentro dele, o universo começou.
Para chegar nessa conclusão, o estudo que deu origem ao artigo, publicado na Physical Review D no final de maio, explica brechas na teoria do Big Bang.
Teoria do Big Bang é a mais aceita… mas tem brechas
A teoria do Big Bang propõem a ocorrência de um momento singular (ou singularidade) que criou espaço, tempo e matéria onde não existia nada.
Apesar de ser bem aceita na comunidade científica e acadêmica, a teoria tem algumas brechas logo nesse início, de acordo com Gaztanaga:
Para começar, o modelo do Big Bang começa com uma singularidade – um ponto de densidade infinita onde as leis da física se rompem. Isso não é apenas uma falha técnica; é um problema teórico profundo que sugere que não compreendemos realmente o início.
Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, em artigo no The Conversation
Para corrigir isso, os físicos introduziram mais uma fase do universo que explicaria a singularidade: a chamada inflação cósmica, que diz que o universo primitivo começou a aumentar rapidamente de tamanho (o que causou o momento singular). No entanto, ainda há uma brecha: essa teoria é “alimentada por um campo desconhecido com propriedades estranhas” (nas palavras do professor).
E tem mais. Para continuar defendendo o Big Bang, mais tarde a comunidade científica adicionou mais um componente misterioso, que também não conseguimos provar: a energia escura. Ou seja, temos uma série de elementos que não conseguimos explicar.
O autor do estudo defende que o modelo padrão até funciona bem, mas não responde algumas perguntas importantes.
Em suma, o modelo padrão da cosmologia funciona bem – mas apenas com a introdução de novos ingredientes que nunca observamos diretamente. Enquanto isso, as perguntas mais básicas permanecem em aberto: de onde tudo veio? Por que começou assim? E por que o Universo é tão plano, suave e grande?
Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, em artigo no The Conversation
Nova teoria explica o início do universo dentro de um buraco negro
De acordo com o autor, o modelo proposto por ele enxerga as questões em aberto de uma perspectiva diferente: em vez de olhar para fora, olhou para dentro. Nesse caso, em vez de tentar entender como o universo se expandiu e começou, a pesquisa considerou o que aconteceu quando uma quantidade enorme de matéria colapsa sob ação da gravidade.
Vamos aos poucos. Primeiro, esse processo de colapso sob ação da gravidade é comum. Ele é chamado de colapso gravitacional – e já é bem conhecido pela ciência. Por exemplo, sabemos que estrelas colapsam dentro de um buraco negro, algo bem observado por pesquisadores. O que ainda não sabemos é o que acontece dentro de um buraco negro.
Tem mais. Teóricos famosos, incluindo Stephen Hawking, defendem a ideia de que singularidades, como o Big Bang, são inevitáveis… algo que explicaria a teoria mais tradicional, do Big Bang. Mas é justamente nesse ponto que o trabalho de Enrique Gaztanaga discorda: no artigo, ele e sua equipe mostram que o colapso gravitacional não precisa terminar em uma singularidade. Com cálculos matemáticos e observações, eles não apenas refutaram essa ideia, mas mostraram que, inclusive, é possível evitar as singularidades.
O resultado foi uma teoria completamente diferente do Big Bang: a pesquisa propõem que o início de tudo foi resultado de uma compressão gravitacional ou colapso que formou um buraco negro extremamente massivo – seguido por um salto dentro dele. A ideia foi batizada de “universo do buraco negro”.
Modelo alternativo ao Big Bang pode ser testado
Como o professor destacou, o Big Bang é uma teoria tradicional, mas que envolve elementos que não conhecemos completamente (nem sabemos como funcionam).
Já a teoria do universo do buraco negro conta com previsões testáveis. Vamos aos poucos, de novo:
- Os testes da teoria preveem uma quantidade pequena, mas diferente de zero, de uma curvatura espacial positiva. Isso significa que o universo não é exatamente plano, mas ligeiramente curvo, como a superfície da Terra;
- Por que isso importa? Essa possível curvatura mostra uma pequena superdensidade inicial que teria desencadeado o colapso;
- Observações futuras, como na missão Euclid, da NASA, poderão confirmar ou não a curvatura. E se o resultado for positivo, seria “um forte indício de que nosso universo realmente emergiu de tal salto”.
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Enrique Gaztanaga defende que seu modelo faria mais do que apenas corrigir problemas técnicos da cosmologia padrão (o Big Bang). Ele também poderia nos ajudar a descobrir mais sobre o universo primitivo, como a origem dos buracos negros supermassivos, a natureza da matéria escura ou a formação hierárquica das galáxias.
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