Nos últimos 100 anos, a relatividade geral de Einstein tem sido a estrela da física, prevendo tudo, desde buracos negros até fazendo seu GPS funcionar como mágica. Mas adivinhe só? Cientistas com tecnologia super avançada estão agora vendo coisas que a teoria de Einstein não consegue explicar direito.
Einstein disse que a gravidade é causada pela curvatura do espaço-tempo. Mas, ao ampliar para escalas enormes, como aglomerados de galáxias a bilhões de anos-luz de distância, as coisas ficam esquisitas. “É como se a própria gravidade começasse a seguir regras diferentes,” diz Robin Wen, um recém-formado da Universidade de Waterloo. Wen e sua equipe chamam isso de “falha cósmica”.
O estudo deles, publicado no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, sugere que a gravidade é cerca de 1% mais fraca em escalas muito grandes. De acordo com Einstein, essa diferença não deveria existir. Mas aqui estamos.
Não se preocupe; seu GPS não está quebrado, e os buracos negros ainda são incrivelmente assustadores. A equipe de Wen estava apenas verificando se há alguma diferença nas maiores escalas. Acontece que, se essa falha for real, ela pode ajudar a resolver alguns dos maiores mistérios do universo.
A equipe encontrou essa falha enquanto analisava dados da radiação cósmica de fundo (CMB), a radiação residual do Big Bang. Os cientistas usam o CMB para entender os primeiros dias do universo. Wen e seus colegas usaram um modelo baseado nas leis de Einstein e compararam com os dados reais do CMB. Surpresa! O modelo deles não correspondia às observações. Mas quando ajustaram a teoria de Einstein para um déficit de gravidade de 1%, as coisas se alinharam melhor.
Um pequeno ajuste de 1% pode não parecer grande coisa, mas sugere que a teoria de Einstein pode precisar de um retoque. Essa falha pode explicar alguns dos comportamentos estranhos do universo. Caso em questão: a Tensão de Hubble, que é um termo sofisticado para medições conflitantes da taxa de expansão do universo. Perto de nós, o universo se expande mais rápido do que em regiões distantes. Várias teorias foram propostas, mas ainda não há consenso.
Entra a falha cósmica. Uma gravidade 1% mais fraca em escalas grandes poderia aliviar a Tensão de Hubble, aproximando as medições da taxa de expansão do universo. Niayesh Afshordi, professor de astrofísica na Universidade de Waterloo, diz em uma entrevista no YouTube que essa falha cósmica é um sinal promissor de que ela pode ser real. Mas o estudo não é conclusivo. Pode ser um erro estatístico. “Com mais dados nos próximos 10 anos, veremos se isso é real ou apenas uma flutuação,” diz Wen.
Valerio Faraoni, professor de física na Bishop’s University, acha que a falha pode existir porque não testamos a relatividade geral no universo distante. “É possível que não compreendamos totalmente a gravidade em grandes escalas,” ele diz. Resolver esses conflitos exige pensar fora da caixa, e este estudo faz exatamente isso. “Precisamos de algo absurdo,” acrescenta Faraoni. “Parece estranho, mas precisamos estar abertos a essas ideias malucas.”
Em seguida, Wen e sua equipe estão analisando novos dados do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). O DESI está mapeando o cosmos em 3D e estudando o efeito da energia escura na expansão do universo. Assim como a gravidade, a energia escura não está se comportando como esperado em grandes escalas. Wen está curioso para saber se essas duas falhas estão relacionadas, o que poderia significar que é hora de repensar a relatividade geral.
Mas até Wen não está pronto para desistir de Einstein. “Se eu tivesse que apostar, ainda apostaria na relatividade geral. Ela funciona tão bem,” ele diz. Por enquanto, teremos que esperar para ver se essa falha cósmica é a chave para desvendar alguns dos segredos do universo.
