Astrofísicos do mundo inteiro podem ter apenas perdido tempo ao procurar causas visíveis para o maior problema de entendimento sobre a expansão do Universo, porque, talvez, o motivo seja invisível. Um estudo feito por cientistas das universidades da Califórnia e do Novo México sugere que, no Universo, há um “mundo espelho” invisível de partículas que interagem com o nosso mundo conhecido, só que apenas por meio da gravidade.
Essa interação entre os mundos podem provocar uma taxa de expansão do Universo mais rápida do que o calculado pela constante de Hubble, que é a taxa de expansão do Universo, principalmente das galáxias. A ideia de mundo espelho já é bem difundida na física, mas não havia sido reconhecida como uma solução para este que é um dos grandes quebra-cabeças da cosmologia.
O cálculo de expansão do Universo feito pelo astrônomo americano Edwin Hubble em 1924 serve para mensurar o tempo do distanciamento das galáxias e, assim, entender como funciona o Universo e até mesmo prevê novos "passos" dos cosmos.
No entanto, anos depois, a observação em tempo real feita por meio do telescópio que ganhou o nome do astrônomo, foi constatada um movimento diferente de expansão. Esta discrepância levou cientistas a ingressarem na chamada “Geração 2” da pesquisa da constante de Hubble, baseada, agora, nas ondas eletromagnéticas de radiação cósmica de fundo em micro-ondas, uma espécie de “luz” que sobrou do Big Bang.
A taxa obtida pela Geração 2 é diferente da teoria original de Hubble, o que constitui aos especialistas um problema na primícia dos estudos da cosmologia: como o Universo funciona. Portanto, o desafio atual é resolver a discrepância, sem anular as leis cosmológicas já descobertas. A missão foi aceita pelos pesquisadores Francis-Yan Cyr-Racine, professor assistente do Departamento de Física e Astronomia da Universidade do Novo México; Fei Ge e Lloyd Knox; da Universidade da Califórnia.
Os cientistas descobriram uma propriedade matemática despercebida por outros especialistas que provoca uma taxa de expansão mais rápida, sem alterar as outras leis cósmicas: uma escala uniforme das taxas de queda livre gravitacional combinada com a dispersão de fóton-elétron.
Essa propriedade, de acordo com os especialistas, só pode ocorrer se o Universo tiver uma simetria, e a simetria só ocorre se for espelhada de maneira exata. Ou seja, só pode ocorrer a simetria se existir um mundo espelho.
“Se o Universo está de alguma forma explorando essa simetria, os pesquisadores são levados a uma conclusão extremamente interessante: que existe um Universo espelho muito semelhante ao nosso, mas invisível para nós, exceto pelo impacto gravitacional em nosso mundo”, explica o estudo.
“Esse 'mundo espelho' permitiria uma escala efetiva das taxas de queda livre gravitacional, respeitando a densidade média de fótons medida com precisão hoje”, acrescentam os especialistas.
Saiba Mais
Nesse mundo espelho, as partículas são cópias das partículas conhecidas no nosso Universo, o que proporciona a simetria. “Na prática, essa simetria de escala só poderia ser realizada incluindo um mundo espelho no modelo – um Universo paralelo com novas partículas que são todas cópias de partículas conhecidas”, explica o professor Francis-Yan Cyr-Racine.
O conceito de mundo espelho não é novo, mas a relação com o problema de Hubble é inédita
O cientista diz que o mundo espelho não é algo novo e que só foi possível combinar o entendimento para explicar os problemas da constante Hubble porque outros físicos exploraram a ideia em uma vasta literatura.
“A ideia do mundo espelho surgiu pela primeira vez na década de 1990, mas não foi reconhecida anteriormente como uma solução potencial para o problema constante do Hubble. Isso pode parecer loucura, mas esses mundos-espelho têm uma grande literatura de física em um contexto completamente diferente, pois podem ajudar a resolver problemas importantes na física de partículas”, conta Francis-Yan Cyr-Racine.
“Nosso trabalho nos permite vincular, pela primeira vez, essa grande literatura a um importante problema em cosmologia”, pontuou. A descoberta, no entanto, é apenas o início para o problema da constante de Hubble. Os cientistas continuarão a tentar responder qual é a taxa correta de expansão do Universo.
“Estamos pensando sobre o que poderia estar causando isso e por que essas medidas são discrepantes. Então isso é um grande problema para a cosmologia. Nós simplesmente não parecemos entender o que o Universo está fazendo hoje”, pontua Cyr-Racine.