Do Big Bang ao presente. O Universo é uniforme graças à gravidade

NASA

Ainda há muitas questões por responder acerca da dinâmica cosmológica. Uma delas é o motivo pelo qual o Universo é tão homogéneo em grandes escalas. Um novo estudo apresenta agora uma resposta.

Depois do tumultuoso Big Bang, o Universo evoluiu para o seu estado atual, homogéneo e isotrópico em grandes escalas. No fundo, o Cosmos parece o mesmo em todos os lugares, uma característica inferida através da medição da radiação de fundo, que parece altamente uniforme em todas as direções de observação.

Segundo o SciTechDaily, duas regiões do Universo totalmente desacopladas uma da outra e, consequentemente, impossibilitadas de trocar informação, ainda exibem valores idênticos de radiação. Este é um mistério que, até agora, não tinha resposta.

Para resolver esta suposta contradição, foi desenvolvida a teoria da inflação, que sugere que houve uma fase de expansão extremamente rápida, logo após o Big Bang, que pode ser a razão da homogeneidade da radiação de fundo.

No entanto, esta fase só pode ser explicada no contexto da teoria de Einstein se for aplicada uma série de modificações à teoria, que parecem artificiais e não podem ser verificadas diretamente.

Gravidade e a teoria de Einstein

A evolução no tempo dos desvios originalmente fortes do estado homogéneo, como ondas gravitacionais, deve ser analisada matematicamente. No fundo, é preciso mostrar que os desvios se decompõem no curso da expansão, permitindo que o Universo obtenha uma estrutura homogénea.

Estas análises são baseadas em métodos matemáticos modernos no campo da análise geométrica. O problema é que, até agora, estes métodos só podiam alcançar resultados para pequenos desvios da geometria homogénea do espaço-tempo.

David Fajman, da Universidade de Viena, conseguiu pela primeira vez transferir esses métodos para o campo dos desvios grandes.

Os novos resultados, descritos no artigo científico publicado na Physical Review Letters, mostram que a homogeneização na classe de modelos investigados já está totalmente explicada pela teoria de Einstein e não requer modificações adicionais.

Se a descoberta puder ser transferida para modelos mais gerais, isso significa que não é necessário  um mecanismo como a teoria da inflação para explicar o estado do Universo atual. Em vez disso, a teoria de Einstein pode triunfar novamente – o motivo gira em torno da gravidade.