Poderia o ponto frio no céu ser um hematoma de uma colisão com um universo paralelo?
p Uma mudança na densidade das galáxias não pode explicar um ponto frio no céu. NASA e a Agência Espacial Europeia. Crédito:Lanches de macarrão
p Os cientistas há muito tentam explicar a origem de um misterioso, região grande e anormalmente fria do céu. Em 2015, eles chegaram perto de descobri-lo, pois um estudo mostrou que é um "supervoide" no qual a densidade das galáxias é muito mais baixa do que no resto do universo. Contudo, outros estudos não conseguiram replicar o resultado. p Agora, uma nova pesquisa liderada pela Durham University, submetido para publicação nos Avisos Mensais da Royal Astronomical Society, sugere que a teoria do supervoid não se sustenta. Curiosamente, isso deixa em aberto uma possibilidade bastante absurda - o ponto frio pode ser a evidência de uma colisão com um universo paralelo. Mas antes que você fique muito animado, vamos ver como isso seria realmente provável.
p O ponto frio pode ser visto em mapas da "radiação cósmica de fundo" (CMB), que é a radiação que sobrou do nascimento do universo. O CMB é como uma fotografia de como o universo era quando tinha 380, 000 anos e tinha uma temperatura de 3, 000 graus Kelvin. O que descobrimos é que é muito suave, com desvios de temperatura de menos de uma parte em 10, 000. Esses desvios podem ser explicados muito bem por nossos modelos de como o universo quente evoluiu até a idade de 380, 000 anos.
p No entanto, o ponto frio é mais difícil de resolver. É uma área do céu com cerca de cinco graus de largura que é uma parte mais fria em 18, 000. Isso é esperado para algumas áreas que cobrem cerca de um grau - mas não cinco. O CMB deve parecer muito mais suave em escalas tão grandes.
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O poder dos dados da galáxia
p Então, o que causou isso? Existem duas possibilidades principais. Uma é que isso pode ser causado por um super-vazio através do qual a luz viajou. Mas também pode ser uma região fria genuína do universo primitivo. Os autores da nova pesquisa tentaram descobrir comparando novos dados sobre galáxias ao redor do ponto frio com dados de uma região diferente do céu. Os novos dados foram obtidos pelo Anglo-Australian Telescope, o outro pela pesquisa GAMA.
p A pesquisa GAMA, e outras pesquisas como esta, pegue os "espectros" de milhares de galáxias. Os espectros são imagens de luz capturadas de uma galáxia e espalhadas de acordo com seus comprimentos de onda. Isso fornece um padrão de linhas emitidas pelos diferentes elementos da galáxia. Quanto mais longe está a galáxia, mais a expansão do universo muda essas linhas para que apareçam em comprimentos de onda mais longos do que apareceriam na Terra. O tamanho desse chamado "redshift", portanto, dá a distância para a galáxia. Os espectros, juntamente com as posições no céu, podem nos dar mapas 3-D das distribuições de galáxias.
p Mas os pesquisadores concluíram que simplesmente não há um vazio grande o suficiente de galáxias para explicar o ponto frio - não havia nada muito especial sobre a distribuição de galáxias na frente do ponto frio em comparação com outros lugares.
p CMB conforme observado por Planck. Crédito:ESA e a Colaboração Planck, CC BY-SA
p Portanto, se o ponto frio não for causado por um supervoide, deve ser que havia uma região fria genuinamente grande de onde veio a luz CMB. Mas o que poderia ser? Uma das explicações mais exóticas é que houve uma colisão entre universos em uma fase muito inicial.
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Interpretação controversa
p A ideia de que vivemos em um "multiverso" formado por um número infinito de universos paralelos há muito é considerada uma possibilidade. Mas os físicos ainda discordam sobre se isso poderia representar uma realidade física ou se é apenas uma peculiaridade matemática. É uma consequência de teorias importantes como a mecânica quântica, teoria das cordas e inflação.
p A mecânica quântica afirma estranhamente que qualquer partícula pode existir em "superposição" - o que significa que pode estar em muitos estados diferentes simultaneamente (como localizações). Isso parece bizarro, mas foi observado em laboratórios. Por exemplo, os elétrons podem viajar por duas fendas ao mesmo tempo - quando não estamos olhando. Mas no minuto em que observamos cada fenda para detectar esse comportamento, a partícula escolhe apenas um. Por isso, no famoso experimento mental do "gato de Shroedinger", um animal pode estar vivo e morto ao mesmo tempo.
p Mas como podemos viver com implicações tão estranhas? Uma maneira de interpretar é escolher aceitar que todas as possibilidades são verdadeiras, mas que eles existem em universos diferentes.
p Então, se houver suporte matemático para a existência de universos paralelos, é tão louco pensar que o ponto frio é uma impressão de um universo em colisão? Na realidade, é extremamente improvável.
p Não há nenhuma razão particular pela qual deveríamos agora estar vendo a impressão de um universo em colisão. Pelo que sabemos sobre como o universo se formou até agora, parece provável que seja muito maior do que podemos observar. Portanto, mesmo que existam universos paralelos e tivéssemos colidido com um deles - improvável em si mesmo - as chances de sermos capazes de vê-lo na parte do universo que por acaso seríamos capazes de observar no céu são impressionantes pequena.
p O artigo também observa que uma região fria desse tamanho pode ocorrer por acaso dentro do nosso modelo padrão de cosmologia - com uma probabilidade de 1% -2%. Embora isso torne improvável, também, é baseado em um modelo que foi bem testado, então não podemos descartá-lo ainda. Outra explicação potencial está nas flutuações naturais na densidade de massa que dão origem às flutuações de temperatura CMB. Sabemos que existem em todas as escalas, mas tendem a ficar menores em escalas grandes, o que significa que eles podem não ser capazes de criar uma região fria tão grande quanto o ponto frio. Mas isso pode simplesmente significar que temos que repensar como essas flutuações são criadas.
p Parece que o ponto frio no céu continuará sendo um mistério por algum tempo. Embora muitas das explicações por aí pareçam improváveis, não temos necessariamente que descartá-los como pura fantasia. E mesmo que demore para descobrir, ainda devemos nos deleitar com o quão longe a cosmologia avançou nos últimos 20 anos. Agora existe uma teoria detalhada explicando, em geral, os gloriosos mapas de temperatura do CMB e da teia cósmica de galáxias que se estendem por bilhões de anos-luz. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.