Universo – O Big Bang é frequentemente descrito como o nascimento explosivo de nosso universo, um momento singular em que o espaço, o tempo e a matéria passaram a existir. Mas e se esse não foi o início de fato? E se nosso Universo surgiu de outra coisa, algo mais familiar e radical ao mesmo tempo?
Em um novo artigo publicado no periódico científico Physical Review D, pesquisadores propõem uma alternativa surpreendente. Os cálculos sugerem que o Big Bang não foi o início de tudo, mas sim o resultado de um esmagamento ou colapso gravitacional que formou um buraco negro muito grande, seguido de um “quique” dentro dele.
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Essa ideia, chamada de “universo do buraco negro”, oferece uma visão radicalmente diferente das nossas origens cósmicas, mas está fundamentada na física e observações conhecidas.
O modelo cosmológico padrão, baseado no Big Bang e na inflação cósmica, tem sido bem-sucedido na explicação da estrutura e da evolução do Universo. No entanto, ele deixa algumas questões fundamentais sem resposta.
Para começar, o modelo do Big Bang inicia com uma singularidade, um ponto de densidade infinita onde as leis da física se rompem. Além disso, para explicar a estrutura em grande escala do universo, foi introduzida a inflação cósmica, impulsionada por um campo desconhecido. Posteriormente, a energia escura foi adicionada para justificar a expansão acelerada atual.
Em resumo, o modelo padrão funciona, mas à custa da introdução de novos elementos que nunca foram observados diretamente. As perguntas mais básicas permanecem: de onde tudo veio? Por que começou dessa forma? E por que o universo é tão plano, suave e grande?
Nova proposta
O novo modelo aborda essas questões de forma diferente, olhando para dentro, em vez de para fora. Em vez de partir de um universo em expansão, considera-se o que acontece quando uma coleção de matéria muito densa entra em colapso gravitacional.
Esse processo é conhecido: estrelas colapsam em buracos negros. Mas o que acontece dentro de um buraco negro, além do horizonte de eventos, ainda é um mistério.
Em 1965, Roger Penrose provou que o colapso gravitacional deve levar a uma singularidade. Stephen Hawking e outros aprofundaram esses resultados, baseados na física clássica. Mas se os efeitos da mecânica quântica forem incluídos, como é necessário em densidades extremas, o cenário pode ser outro.
No novo artigo, os autores mostram que o colapso gravitacional não precisa terminar em uma singularidade. Foi encontrada uma solução analítica exata, sem aproximações, que descreve como uma nuvem de matéria em colapso pode atingir alta densidade e, em seguida, ricochetear em uma nova fase de expansão.
A razão pela qual os teoremas de Penrose não preveem esse comportamento está no princípio de exclusão quântica de Pauli, segundo o qual férmions idênticos não podem ocupar o mesmo estado quântico. Isso impede a compressão indefinida das partículas, interrompendo o colapso e promovendo um “quique”.
O mais importante é que essa dinâmica ocorre inteiramente dentro das leis da Relatividade Geral, combinadas com a mecânica quântica, sem necessidade de campos exóticos, dimensões extras ou física especulativa.
Do outro lado do quique, surge um universo parecido com o nosso. Mais surpreendente ainda: o próprio repique produz naturalmente as duas fases de expansão acelerada, inflação e energia escura, sem recorrer a hipóteses adicionais.
Previsões testáveis
Um dos pontos fortes do modelo é que ele faz previsões testáveis. Ele prevê uma pequena, mas não nula, curvatura espacial positiva, o que indica que o Universo não é exatamente plano, mas levemente curvado, como a Terra. Se observações futuras, como as da missão Euclid, confirmarem essa curvatura, isso reforçaria a hipótese de que nosso Universo emergiu de um quique.
A teoria também faz previsões sobre a taxa de expansão atual do Universo, que já foi verificada.
Além de resolver problemas técnicos da Cosmologia padrão, o modelo pode lançar nova luz sobre mistérios do universo primitivo, como a origem dos buracos negros supermaciços, a natureza da matéria escura e a formação das galáxias.
Esses temas serão investigados por futuras missões espaciais, como a Arrakihs, que estudará halos estelares e galáxias satélites, estruturas difíceis de observar da Terra e que ajudarão a entender melhor a matéria escura e a evolução das galáxias.
Esses fenômenos podem estar ligados a relíquias de objetos compactos, como buracos negros, que se formaram na fase de colapso e sobreviveram ao quique.
Uma nova perspectiva cósmica
O “Universo do buraco negro” também propõe uma nova forma de ver nosso lugar no cosmos. Nessa estrutura, todo o universo observável está no interior de um buraco negro formado em um Universo maior.
“Não somos especiais, assim como a Terra não era na visão de mundo geocêntrica”, afirmam os autores. “Não estamos testemunhando o nascimento de tudo a partir do nada, mas sim a continuação de um ciclo cósmico, moldado pela gravidade, pela mecânica quântica e pelas profundas interconexões entre elas.”
(Com informações de g1)
(Foto: Reprodução/Freepik/flashmovie)
