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quarta-feira, 4 de maio de 2011

Coisas que sobrevivem ao Big-Bang

Fósseis são fascinantes porque nos contam como era o mundo antes mesmo de o próprio ser humano existir. O que dizer de objetos que testemunham eras de antes de o próprio universo como o conhecemos existir?

O "universo como o conhecemos" surgiu com o Big-Bang há 13,7 bilhões de anos, mas há várias teorias alternativas que exploram o que houve antes disso. E o que houve seria um universo em contração que, no momento do Big-Bang, teria sofrido um "ricochete" e começado a se expandir. A densidade naquele instante poderia ter atingido 1093 vezes a do chumbo.

Para testar essas teorias e ver se alguma pode substituir o modelo atual, é preciso ter acesso ao que aconteceu naquela época pré-Big-Bang, observando objetos e estruturas que tenham permanecido em nossa era. Mas o que pode ter sobrevivido a tal megaevento cósmico?

Uma resposta possível foi dada no último dia 19, num artigo de B. J. Carr, da Universidade Queen Mary de Londres, e A. Coley, da Universidade Dalhousie, em Halifax, no Canadá, publicado no ArXiv. Dizem eles que alguns buracos negros pequenos poderiam ter sobrevivido ao Big-Bang. Calcularam a massa que eles deveriam ter para que isso pudesse acontecer. Para sobreviver, eles deveriam ser tão raros que permanecessem separados durante o ricochete. Pois, normalmente, os astros colidem uns com os outros muito antes desse momento. Se os buracos negros colidirem, formarão um maior, atingirão uma densidade muito grande e sofrerão seu próprio ricochete individual, desmanchando-se.

Para isso não acontecer, eles devem tão raros que não se aproximem demais uns dos outros mesmo após uma contração tão grande do espaço como a que acontece perto do ricochete. Isso significa que eles deveriam ser muito pequenos. Os detalhes dependem do modelo cosmológico em questão, que variam enormemente. Há os que fazem alterações pequenas na teoria da relatividade geral e os que supoem novidades drásticas, como novas dimensões espaciais além das três que conhecemos (o modelo ekpirótico) ou espaço e tempo descontínuos como uma treliça (a gravidade quântica de laços).

Mas é possível extrair conclusões gerais sobre o valor dessa massa. O artigo indica que que o limite inferior é de perto de um centésimo de milésimo de grama. O superior depende de mais parâmetros, mas pode chegar a mil toneladas. No entanto, o comentário do ArXiv blog parece ter tido acesso a mais informações, pois afirma que a massa deve ser bem maior, entre algumas centenas de milhares de toneladas e algo próximo da massa do Sol, o que não é mencionado no artigo em nenhum lugar. De qualquer modo, são massas muito pequenas, pois buracos negros originam-se de estrelas bem mais massivas que o Sol.

Por enquanto, trata-se apenas de uma curiosidade, pois seria muito difícil detectar tais buracos negros minúsculos e raros - e eles podem ter sofrido uma expansão brutal e se desmanchado durante o Big-Bang, pois o período inicial de expansão do universo foi extremamente rápido. Os cosmólogos preferem procurar indícios da época pré-Big-Bang na radiação cósmica de fundo, uma radiação que permeia todo o cosmo e que contém informações sobre épocas muito remotas. Aliás, no mesmo dia 19 saiu outro artigo no ArXiv que explora as características desses indícios e como se poderia distinguir os diversos modelos por meio dela (para quando nossa tecnologia tiver precisão suficiente para identificar esses indícios, se existirem mesmo).

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