p Um novo telescópio espacial projetado para perscrutar algumas das regiões mais distantes do universo poderia finalmente responder a uma das questões mais intrigantes em torno da teoria geral da relatividade de Albert Einstein. p A missão Euclides, que será lançado pela Agência Espacial Europeia em 2021, irá capturar imagens de bilhões de galáxias distantes para fornecer novos insights sobre como a gravidade funciona nas profundezas do espaço.

p A famosa teoria de Einstein, que ele publicou em 1915, é amplamente considerada a melhor maneira de explicar a gravidade. Essencialmente, diz que objetos massivos fazem com que a estrutura do espaço e do tempo se curve, o que faz com que outros objetos caiam em sua direção.

p Mas, embora a relatividade geral pareça ser consistente com a forma como os cientistas observam o comportamento da gravidade em nosso próprio sistema solar e galáxia, começa a parecer menos convincente em escalas maiores.

p As observações de supernovas distantes sugerem que nosso universo está se acelerando à medida que se expande, embora alguns cientistas contestem isso. Para que a expansão acelerada aconteça na relatividade geral, é necessário que o universo seja permeado por um misterioso, e até agora desconhecido, 'energia escura' que é necessária para conduzir o processo.

p Embora muitos físicos estejam convencidos da existência da energia escura, outros procuram explicações alternativas.

p 'A relatividade geral é uma teoria muito boa para descrever a gravidade, 'disse o professor Kazuya Koyama, cosmologista da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido. 'Mas quando aplicamos em uma grande, escala cosmológica, vemos algumas coisas muito estranhas que precisamos da energia escura para explicar. O problema é que não temos ideia do que é energia escura.

p 'Se a relatividade geral for modificada, podemos não precisar de energia escura para explicar o que está acontecendo. '

p O Prof. Koyama lidera um projeto chamado CosTesGrav, que está usando observações de galáxias distantes para ajudar a desenvolver novas teorias que modificam a relatividade geral para que funcione em grandes escalas. Os dados coletados pelo Euclid quando ele for lançado serão vitais para ajudá-los a fazer isso.

p 20 sextilhão de milhas

p Os pesquisadores do CosTesGrav estão usando observações de galáxias que estão a até 3,3 bilhões de anos-luz (20 sextilhões de milhas) de distância para procurar pequenas distorções em sua forma causadas pela gravidade.

p A teoria geral da relatividade afirma que a luz é curvada pela gravidade, o que significa que pode deixar uma assinatura distinta na luz emitida por objetos astronômicos distantes, como galáxias.

p A equipe CosTesGrav já usou imagens do Telescópio Espacial Hubble para procurar algumas dessas distorções e descobriu que a assinatura deixada pela gravidade é consistente com a relatividade geral.

p Mas o professor Koyama acredita que pesquisas em larga escala, como as conduzidas por Euclides, podem permitir que eles detectem distorções que indicam que pode haver algo mais em ação.

p 'Precisamos explicar o sucesso da relatividade geral em escalas pequenas, mas ao mesmo tempo modificá-la em escalas muito grandes, 'disse o Prof. Koyama. 'É um desafio. Temos duas abordagens - uma é criar modelos teóricos e usar simulações de última geração para testá-los.

p "A outra é usar as observações e procurar as assinaturas de um desvio da relatividade geral."

p Ele diz que a combinação dessas abordagens permitirá aos pesquisadores capitalizar nos mapas altamente precisos de Euclides da distribuição de galáxias e testar a relatividade geral em uma escala cosmológica.

p Seu trabalho não só poderia resolver um dos maiores quebra-cabeças pendentes sobre o universo, mas também poderia reescrever radicalmente nossa compreensão de nosso lugar nele.

p Dimensões extras

p Uma das principais teorias alternativas para a energia escura sugere que o espaço-tempo pode ter dimensões extras que só são possíveis de detectar na escala cosmológica.

p 'Isso é emocionante, pois podemos encontrar algo muito diferente da noção usual de espaço-tempo em escalas muito grandes, 'disse o Prof. Koyama. "Mas, no momento, nosso entendimento atual da relatividade geral está seguro."

p Uma modificação da relatividade geral, Contudo, pode ter implicações importantes aqui na Terra. A maioria de nós usa a teoria todos os dias ao seguir as instruções em nossos telefones celulares ou sistemas de navegação automotivos.

p 'A precisão do GPS (o sistema de posicionamento global) é incrível, mas isso só é possível devido a ajustes usando a relatividade geral, 'explicou o Prof Koyama. 'Não sabemos a importância de quaisquer descobertas que faremos no futuro para o desenvolvimento tecnológico futuro.'

p Os dados coletados por Euclides também serão vitais para os cientistas que trabalham em outro projeto que visa não apenas testar a teoria geral da relatividade, mas também lançou luz sobre algumas das condições iniciais que levaram à estrutura atual do universo.

p O projeto GrInflaGal está usando observações de grandes aglomerados de galáxias - vastos, estruturas densas unidas pela gravidade no espaço formadas por milhões de galáxias - para examinar a distribuição da matéria no universo e os efeitos da gravidade.

p 'Queremos modelar o agrupamento de galáxias em grandes escalas, mas para fazer isso, precisamos saber como essas galáxias se comportam, 'disse o Dr. Fabian Schmidt, cosmologista do Instituto Max Planck de Astrofísica em Garching, Alemanha, quem lidera o projeto GrInflaGal.

p Ao medir como outros objetos ao redor dos aglomerados de galáxias se comportam - como observar as diferenças de velocidade em comparação com sua massa - os pesquisadores acreditam que podem medir a gravidade dessas estruturas enormes e, assim, testar se elas aderem à relatividade geral.

p Clump

p Isso poderia então ser usado para ajudar a desvendar como o universo deixou de ser quente, aglomerado uniforme de matéria densa para um onde as galáxias estão espalhadas em aglomerados vistos hoje.

p 'O objetivo é ter uma maneira quase ideal de testar a gravidade de pesquisas futuras, como Euclides, 'disse o Dr. Schmidt. 'Não temos ideia de como a inflação no universo primitivo aconteceu, mas pesquisas como Euclides podem melhorar as restrições que estamos usando.

p 'A gravidade é uma parte fundamental de nossa compreensão física do universo, e a cosmologia está nos dando a chance de investigá-lo em uma escala muito maior do que antes. '