Supercomputador mostra que a Teoria do Camaleão pode mudar a forma como pensamos sobre a gravidade
p Imagens geradas por computador que mostram uma galáxia de disco a partir de uma simulação de gravidade modificada. As imagens mostram (lado direito da imagem, na cor vermelho-azul) a densidade do gás dentro do disco da galáxia com as estrelas mostradas como pontos brilhantes. O lado esquerdo das imagens mostra as mudanças de força no gás dentro do disco, onde as regiões centrais escuras correspondem ao padrão, Forças semelhantes à relatividade geral e as regiões amarelas brilhantes correspondem a forças aumentadas (forças modificadas). As imagens mostram vistas da galáxia simulada de cima e de lado. Crédito:Christian Arnold / Baojiu Li / Durham University.
p Simulações de galáxias em supercomputadores mostraram que a teoria da relatividade geral de Einstein pode não ser a única maneira de explicar como a gravidade funciona ou como as galáxias se formam. p Físicos da Durham University, REINO UNIDO, simulou o cosmos usando um modelo alternativo para gravidade — f (R) -gravidade, uma assim chamada Teoria do Camaleão.
p As imagens resultantes produzidas pela simulação mostram que galáxias como a nossa Via Láctea ainda podem se formar no universo, mesmo com diferentes leis da gravidade.
p Os resultados mostram a viabilidade da Teoria do Camaleão - assim chamada porque muda o comportamento de acordo com o ambiente - como uma alternativa à Relatividade Geral para explicar a formação de estruturas no universo.
p A pesquisa também pode ajudar a compreender melhor a energia escura - a substância misteriosa que está acelerando a taxa de expansão do universo.
p Os resultados são publicados em
Astronomia da Natureza .
p A Relatividade Geral foi desenvolvida por Albert Einstein no início de 1900 para explicar o efeito gravitacional de grandes objetos no espaço, por exemplo, para explicar a órbita de Mercúrio no sistema solar.
p É a base da cosmologia moderna, mas também desempenha um papel na vida cotidiana, por exemplo, no cálculo de posições GPS em smartphones.
p Os cientistas já sabem por cálculos teóricos que a Teoria do Camaleão pode reproduzir o sucesso da Relatividade Geral no sistema solar.
p A equipe de Durham mostrou agora que esta teoria permite que galáxias realistas como a nossa Via Láctea se formem e podem ser distinguidas da Relatividade Geral em escalas cosmológicas muito grandes.
p O co-autor da pesquisa, Dr. Christian Arnold, no Instituto de Cosmologia Computacional da Durham University, disse:"A Teoria do Camaleão permite que as leis da gravidade sejam modificadas para que possamos testar o efeito das mudanças na gravidade na formação da galáxia.
p Imagens geradas por computador que mostram uma galáxia de disco a partir de uma simulação de gravidade modificada estão disponíveis. As imagens mostram (lado direito da imagem, na cor vermelho-azul) a densidade do gás dentro do disco da galáxia com as estrelas mostradas como pontos brilhantes. O lado esquerdo das imagens mostra as mudanças de força no gás dentro do disco, onde as regiões centrais escuras correspondem ao padrão, Forças semelhantes à relatividade geral e as regiões amarelas brilhantes correspondem a forças aumentadas (forças modificadas). As imagens mostram vistas da galáxia simulada de cima e de lado. Crédito:Christian Arnold / Baojiu Li / Durham University.
p "Por meio de nossas simulações, mostramos pela primeira vez que, mesmo que você mude a gravidade, não impediria a formação de galáxias de disco com braços espirais.
p "Nossa pesquisa definitivamente não significa que a Relatividade Geral está errada, mas mostra que não precisa ser a única maneira de explicar o papel da gravidade na evolução do universo. "
p Os pesquisadores observaram a interação entre a gravidade na Teoria do Camaleão e os buracos negros supermassivos que ficam no centro das galáxias.
p Os buracos negros desempenham um papel fundamental na formação de galáxias porque o calor e o material que eles ejetam ao engolir a matéria circundante podem queimar o gás necessário para formar estrelas, efetivamente parando a formação de estrelas.
p A quantidade de calor expelida pelos buracos negros é alterada pela mudança da gravidade, afetando como as galáxias se formam.
p Contudo, as novas simulações mostraram que mesmo levando em consideração a mudança na gravidade causada pela aplicação da Teoria do Camaleão, galáxias ainda eram capazes de se formar.
p A relatividade geral também tem consequências para a compreensão da expansão acelerada do universo.
p Os cientistas acreditam que essa expansão está sendo impulsionada pela energia escura e os pesquisadores de Durham dizem que suas descobertas podem ser um pequeno passo para explicar as propriedades dessa substância.
p O co-autor da pesquisa, Professor Baojiu Li, do Instituto de Cosmologia Computacional da Durham University, disse:"Na Relatividade Geral, os cientistas explicam a expansão acelerada do universo introduzindo uma forma misteriosa de matéria chamada energia escura - a forma mais simples da qual pode ser uma constante cosmológica, cuja densidade é uma constante no espaço e no tempo.
p "Contudo, alternativas para uma constante cosmológica que explica a expansão acelerada, modificando a lei da gravidade, como gravidade f (R), também são amplamente considerados, dado o quão pouco se sabe sobre a energia escura. "
p Os pesquisadores de Durham esperam que suas descobertas possam ser testadas por meio de observações usando o telescópio Square Kilometer Array (SKA), com base na Austrália e na África do Sul, que deve começar as observações em 2020.
p SKA será o maior radiotelescópio do mundo e visa desafiar a teoria da relatividade geral de Einstein, veja como as primeiras estrelas e galáxias se formaram após o Big Bang, e ajudar os cientistas a entender a natureza ou a energia escura.
