universo começou dentro de buraco negro

Quando pensamos no que deu início ao Universo, logo pensamos no Big Bang. Essa teoria é a mais aceita no meio científico e na comunidade acadêmica para explicar o nascimento do cosmos. Mas e se o Big Bang não tiver acontecido de verdade?

Um artigo publicado no The Conversation, escrito por Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, sugere uma teoria alternativa chamada “universo do buraco negro”. Nela, uma compressão gravitacional formou um buraco negro e, dentro dele, o universo começou.

Para chegar nessa conclusão, o estudo que deu origem ao artigo, publicado na Physical Review D no final de maio, explica brechas na teoria do Big Bang.

Teoria do Big Bang é a mais aceita… mas tem brechas

A teoria do Big Bang propõem a ocorrência de um momento singular (ou singularidade) que criou espaço, tempo e matéria onde não existia nada.

Apesar de ser bem aceita na comunidade científica e acadêmica, a teoria tem algumas brechas logo nesse início, de acordo com Gaztanaga:

Para começar, o modelo do Big Bang começa com uma singularidade – um ponto de densidade infinita onde as leis da física se rompem. Isso não é apenas uma falha técnica; é um problema teórico profundo que sugere que não compreendemos realmente o início.

Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, em artigo no The Conversation

Para corrigir isso, os físicos introduziram mais uma fase do universo que explicaria a singularidade: a chamada inflação cósmica, que diz que o universo primitivo começou a aumentar rapidamente de tamanho (o que causou o momento singular). No entanto, ainda há uma brecha: essa teoria é “alimentada por um campo desconhecido com propriedades estranhas” (nas palavras do professor).

E tem mais. Para continuar defendendo o Big Bang, mais tarde a comunidade científica adicionou mais um componente misterioso, que também não conseguimos provar: a energia escura. Ou seja, temos uma série de elementos que não conseguimos explicar.

O autor do estudo defende que o modelo padrão até funciona bem, mas não responde algumas perguntas importantes.

Em suma, o modelo padrão da cosmologia funciona bem – mas apenas com a introdução de novos ingredientes que nunca observamos diretamente. Enquanto isso, as perguntas mais básicas permanecem em aberto: de onde tudo veio? Por que começou assim? E por que o Universo é tão plano, suave e grande?

Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, em artigo no The Conversation

Nova teoria explica o início do universo dentro de um buraco negro

De acordo com o autor, o modelo proposto por ele enxerga as questões em aberto de uma perspectiva diferente: em vez de olhar para fora, olhou para dentro. Nesse caso, em vez de tentar entender como o universo se expandiu e começou, a pesquisa considerou o que aconteceu quando uma quantidade enorme de matéria colapsa sob ação da gravidade.

Vamos aos poucos. Primeiro, esse processo de colapso sob ação da gravidade é comum. Ele é chamado de colapso gravitacional – e já é bem conhecido pela ciência. Por exemplo, sabemos que estrelas colapsam dentro de um buraco negro, algo bem observado por pesquisadores. O que ainda não sabemos é o que acontece dentro de um buraco negro.

Tem mais. Teóricos famosos, incluindo Stephen Hawking, defendem a ideia de que singularidades, como o Big Bang, são inevitáveis… algo que explicaria a teoria mais tradicional, do Big Bang. Mas é justamente nesse ponto que o trabalho de Enrique Gaztanaga discorda: no artigo, ele e sua equipe mostram que o colapso gravitacional não precisa terminar em uma singularidade. Com cálculos matemáticos e observações, eles não apenas refutaram essa ideia, mas mostraram que, inclusive, é possível evitar as singularidades.

O resultado foi uma teoria completamente diferente do Big Bang: a pesquisa propõem que o início de tudo foi resultado de uma compressão gravitacional ou colapso que formou um buraco negro extremamente massivo – seguido por um salto dentro dele. A ideia foi batizada de “universo do buraco negro”.

Modelo alternativo ao Big Bang pode ser testado

Como o professor destacou, o Big Bang é uma teoria tradicional, mas que envolve elementos que não conhecemos completamente (nem sabemos como funcionam).

Já a teoria do universo do buraco negro conta com previsões testáveis. Vamos aos poucos, de novo:

• Os testes da teoria preveem uma quantidade pequena, mas diferente de zero, de uma curvatura espacial positiva. Isso significa que o universo não é exatamente plano, mas ligeiramente curvo, como a superfície da Terra;
• Por que isso importa? Essa possível curvatura mostra uma pequena superdensidade inicial que teria desencadeado o colapso;
• Observações futuras, como na missão Euclid, da NASA, poderão confirmar ou não a curvatura. E se o resultado for positivo, seria “um forte indício de que nosso universo realmente emergiu de tal salto”.

Enrique Gaztanaga defende que seu modelo faria mais do que apenas corrigir problemas técnicos da cosmologia padrão (o Big Bang). Ele também poderia nos ajudar a descobrir mais sobre o universo primitivo, como a origem dos buracos negros supermassivos, a natureza da matéria escura ou a formação hierárquica das galáxias.