Universo espelho pode ser resposta para mistérios cosmológicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/05/2022

Há teorias indicando que a física quântica emerge na fronteira entre múltiplos universos.
[Imagem: NASA/Site Inovação Tecnológica]

Ajustando as teorias à realidade

Físicos estão sugerindo a adoção de um modelo do Universo no qual existe um "mundo-espelho" invisível de partículas que interagem com o nosso mundo apenas através da força da gravidade.

Segundo Francis Cyr-Racine e seus colegas, esta pode ser uma boa solução para resolver um grande quebra-cabeça na cosmologia moderna - o problema da constante de Hubble.

A constante de Hubble mostra a velocidade com que o Universo está se expandindo na atualidade. O problema é que as previsões para esta taxa de expansão, feitas a partir do modelo padrão da cosmologia, são significativamente mais lentas do que a taxa encontrada por nossas medições mais precisas. Além disso, as medições também não batem, com a "constante variando" conforme a técnica que se utiliza.

Essa discrepância é uma dentre as muitas que os cosmólogos têm tentado resolver mudando nosso modelo cosmológico atual. O desafio é fazer isso sem arruinar a concordância que existe entre as previsões do modelo padrão e muitos outros fenômenos cosmológicos, sobretudo o fundo cósmico de micro-ondas.

Universo-espelho

Para não precisar destruir o edifício que já está pronto, os astrofísicos tentam achar uma saída partindo das equações que descrevem o modelo mais aceito atualmente.

Foi fazendo isto que Cyr-Racine e seus colegas descobriram uma propriedade matemática no modelo cosmológico que ninguém havia percebido até agora. E essa propriedade pode, em princípio, permitir uma taxa de expansão mais rápida do Universo impondo apenas algumas ligeiras alterações nas outras previsões do modelo, evitando assim conflitos - ou, pelo menos, grandes conflitos - com as observações.

Especificamente, o trio descobriu que adotar uma escala uniforme das taxas de queda livre gravitacional e da taxa de dispersão de fóton-elétron deixa a maioria dos observáveis cosmológicos adimensionais quase invariantes.

"Basicamente, apontamos que muitas das observações que fazemos em cosmologia têm uma simetria inerente ao redimensionar o Universo como um todo. Isso pode fornecer uma maneira de entender por que parece haver uma discrepância entre as diferentes medidas da taxa de expansão do Universo," explicou Cyr-Racine.

Se o Universo de alguma maneira obedece a essa nova simetria, as equações levam a um quadro da realidade extremamente interessante: Que, no espelho dessa simetria, existe um outro universo - um universo-espelho - muito semelhante ao nosso, mas invisível para nós, exceto pelo seu impacto gravitacional em nosso mundo.

Os universos paralelos também estão presentes na teoria do Holograma Cósmico. Mas esta imagem mostra a radiação cósmica de fundo, que está no centro das controvérsias.
[Imagem: ESA/Planck]

Espelho de problemas

Um universo-espelho seria mais um elemento inexplicável, mas os físicos já estão acostumados com um "setor escuro" carente de explicações, com a energia escura e a matéria escura resistindo a todas as tentativas de observação, o que torna um "universo-escuro" não tão difícil de engolir. Com o benefício de que este mundo espelho permitiria um escalonamento efetivo das taxas de queda livre gravitacional, respeitando a densidade média dos fótons medida com precisão hoje.

"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 das partículas conhecidas. 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 da constante de Hubble.

"Isso pode parecer loucura, mas esses mundos-espelho têm uma grande literatura na física em um contexto completamente diferente, uma vez que eles podem ajudar a resolver problemas importantes na física de partículas. Nosso trabalho nos permite vincular, pela primeira vez, essa grande literatura a um problema importante na cosmologia," explicou Cyr-Racine.

É claro que, nesse meio tempo, pode ser que a discrepância entre as diferentes técnicas para medir a constante de Hubble seja eliminada - encontrando erros em algumas das medições, por exemplo -, o que faria com que esse proposto universo-espelho torne-se desnecessário.

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