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Albert Einstein, Prémio Nobel da Física em 1921
A teoria da relatividade geral de Albert Einstein tem sido uma pedra angular da física moderna há mais de um século. No entanto, observações recentes sugerem que, a escalas extremamente grandes, as leis da gravidade, tal como definidas por Einstein, podem não ser verdadeiras.
Investigadores da Universidade de Waterloo e da Universidade da Colúmbia Britânica identificaram uma “falha cósmica” que desafia a nossa compreensão da gravidade.
O seu estudo, publicado recentemente no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, sugere que a gravidade se torna cerca de 1% mais fraca quando observada a grandes distâncias, como em aglomerados de galáxias a milhares de milhões de anos-luz.
“É quase como se a própria gravidade deixasse de corresponder perfeitamente à teoria de Einstein”, disse Robin Wen, da Universidade de Waterloo, citado pela Business Insider. Esta anomalia foi descoberta quando se examinavam os dados da radiação cósmica de fundo (RCF), o brilho residual do Big Bang.
Utilizando um modelo baseado na teoria de Einstein, os investigadores compararam as suas previsões com as observações reais da RCF. O modelo não coincidiu com os dados. No entanto, quando ajustaram para um défice de 1% na força gravitacional, as previsões do modelo corresponderam melhor às observações.
Este ajustamento de 1% pode parecer insignificante, mas tem implicações profundas. Se se provar exato, será necessária uma revisão da relatividade geral, especialmente à escala cósmica. Embora a relatividade geral continue a resultar em escalas mais pequenas, como no nosso sistema solar ou mesmo ao nível dos buracos negros, esta “falha” poderia explicar alguns dos comportamentos mais desconcertantes do Universo.
Um desses mistérios é a Tensão de Hubble, que se refere às medições contraditórias da taxa de expansão do Universo. De acordo com o modelo padrão da física, esta taxa deveria ser uniforme. No entanto, observações próximas sugerem uma taxa de expansão mais rápida do que em regiões distantes.
Esta discrepância tem intrigado os astrónomos durante anos. Uma gravidade 1% mais fraca a grandes escalas poderia potencialmente explicar estas diferenças.
Apesar das implicações interessantes, este estudo não fornece provas definitivas de um défice de gravidade de 1%. Há ainda a possibilidade de a falha observada se dever a erros estatísticos. Wen alerta para o facto de serem necessários mais dados.
“Com os dados futuros, nos próximos 10 anos, devemos esperar para ver se se trata de uma deteção real ou apenas de uma flutuação devida ao poder estatístico”, sublinhou.
Agora, Wen e os seus colegas planeiam examinar os novos dados do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). O DESI, que mede os efeitos da energia escura na expansão do universo, já criou o maior mapa 3D do cosmos.
Os resultados preliminares sugerem que, tal como a gravidade, a energia escura também se comporta de forma inesperada a grandes escalas. Wen espera determinar se estas duas anomalias estão ligadas, o que reforçaria a necessidade de rever a relatividade geral.
