Por que o universo está se expandindo cada vez mais rápido é uma das maiores questões em aberto na física. As teorias actuais não conseguem explicar totalmente este crescimento acelerado. A imagem padrão atual do universo é construída sobre a teoria geral da relatividade de Einstein e o modelo padrão da física de partículas. Dentro desta estrutura, os cientistas levantam a hipótese da presença de uma força misteriosa comumente conhecida como “energia escura” para explicar a rápida expansão do espaço. Apesar do seu uso generalizado na cosmologia, a verdadeira natureza e origem da energia escura ainda é desconhecida.
Agora, investigadores do Centro de Tecnologia Espacial Aplicada e Microgravidade (ZARM) da Universidade de Bremen, trabalhando com colegas da Universidade da Transilvânia de Brasov, na Roménia, sugerem uma forma diferente de encarar o problema. O seu trabalho indica que a expansão do universo pode ser explicada – pelo menos em parte – sem invocar a energia escura.
Por que a energia escura foi adicionada em primeiro lugar?
Os cosmólogos usam a teoria geral da relatividade de Einstein junto com as equações de Friedman para descrever como o universo muda ao longo do tempo. No entanto, quando estas equações são aplicadas a observações astronómicas reais, elas ficam aquém. Para corresponder ao que os telescópios veem, os cientistas devem adicionar um “termo de energia escura” extra à equação. Esta adição não decorre naturalmente da teoria, que há muito a tornou uma solução insatisfatória.
Um novo método usando gravidade aprimorada
Devido a estas limitações, a equipa do ZARM e os seus colaboradores romenos exploraram um conceito alternativo. Seus resultados, publicados Jornal de Cosmologia e Física de AstropartículasFinsler depende de uma extensão da relatividade geral (RG) conhecida como gravitação. Este método foi desenvolvido nos últimos anos e utiliza uma descrição detalhada da geometria do espaço-tempo.
Ao contrário da formulação padrão do GRT, a gravidade de Finsler pode descrever o comportamento gravitacional dos gases com mais precisão. Esta distinção torna-se importante ao modelar o comportamento em larga escala do universo.
Expansão acelerada sem energia escura
Quando os pesquisadores aplicaram a gravidade de Finsler à equação de Friedman, descobriram um resultado interessante. A equação modificada, conhecida como equação de Finsler-Friedman, prevê naturalmente um universo em aceleração mesmo no espaço vazio. Nenhuma suposição adicional é necessária e nenhuma palavra adicional de “energia escura” precisa ser adicionada à mão.
“Esta é uma indicação emocionante de que podemos ser capazes de explicar a expansão acelerada do Universo, pelo menos em parte, sem energia escura, com base numa geometria do espaço-tempo generalizada,” disse Christian Pfeiffer, físico do ZARM e membro da equipa de investigação. “Esta nova perspectiva geométrica sobre o problema da energia escura abre novas possibilidades para uma melhor compreensão das leis da natureza cósmica.”
