Um camaleão pode construir uma galáxia? De acordo com novos modelos de computador, sim.
Isso não é uma piada surrealista, mas a implicação de simulações recentes que visam explicar o funcionamento interno da energia escura, uma força misteriosa que está separando tudo no universo. As descobertas, publicadas em 8 de julho na revista Nature Astronomy, dão suporte a um modelo de energia escura conhecido como Teoria dos Camaleões.
Sugestões de energia escura foram descobertas pela primeira vez no final dos anos 90, quando os cosmólogos mediram a luz de supernovas distantes e perceberam que as estrelas estavam mais fracas do que o esperado, sugerindo que o tecido do espaço-tempo não estava apenas expandindo, mas acelerando em sua expansão. Os físicos propuseram a existência de uma força que trabalhava em oposição à gravidade, afastando as coisas umas das outras, em vez de juntá-las.
A maioria dos pesquisadores concorda com a idéia de que a energia escura é conhecida como constante cosmológica, um tipo de energia reprimida no vácuo do espaço, disse à Live Science Baojiu Li, físico matemático da Universidade de Durham, no Reino Unido. "Esse modelo simples funciona muito bem na prática e é uma adição direta ao modelo cosmológico sem a necessidade de modificar a lei da gravidade", afirmou.
O problema é que as principais teorias da física prevêem que o valor da energia do vácuo deve ser 120 ordens de grandeza maior do que o que os cosmólogos observam a partir de medições reais da energia escura no universo, disse Li. Assim, os físicos buscaram explicações alternativas, incluindo a teoria dos camaleões.
A teoria propõe uma nova força, sobre as quatro já conhecidas, mediada por uma partícula chamada partícula camaleão, de acordo com um explicador da revista Sky and Telescope. A força do camaleão atuaria como energia escura, separando galáxias no cosmos. Mas ter uma quinta força inesperada vem com seu próprio dilema - como nossos instrumentos nunca viram essa partícula?
A teoria sugere que as partículas de camaleão, como seus nomes reptilianos, podem se misturar ao ambiente para evitar a detecção. Em vez de mudar de cor, essas partículas mudam de massa. Em ambientes de alta densidade, como o próximo à Terra, eles têm uma massa alta e, portanto, são difíceis de detectar. É por isso que não vemos os efeitos das partículas de camaleão em nosso sistema solar, mas apenas em escalas cosmológicas extremamente grandes, onde, em geral, a matéria é escassa, de acordo com a teoria.
Para testar a teoria dos camaleões, os pesquisadores executaram poderosas simulações em computador, girando a matéria escura virtual - uma substância ainda desconhecida superando amplamente a matéria visível no universo - com as quatro forças conhecidas e as partículas de camaleão para criar estruturas celestes como o nosso sistema solar , de acordo com uma declaração.
Mas até agora, as limitações de poder de processamento fizeram com que os modelos não pudessem incluir matéria comum e visível, como prótons e elétrons. Li e seus colegas usaram supercomputadores para finalmente incluir as partículas comuns ao lado de todo o resto e produzir estruturas em escala de galáxias.
"As simulações mostram que galáxias realistas, como a nossa Via Láctea, podem se formar apesar do complicado comportamento da gravidade", disse Li.
A equipe espera que novas modelagens revelem maneiras de distinguir a teoria de outras hipóteses sobre energia escura, acrescentou.
Então, essas idéias desafiam a teoria da relatividade geral de Einstein, como tem sido amplamente divulgado?
"Desafio é uma palavra forte", disse Jeremy Sakstein, físico da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, que não estava envolvido no trabalho, à Live Science.
Para testar a relatividade geral, é útil ter teorias concorrentes, acrescentou, e essa nova pesquisa representa um passo em direção a fazer previsões sobre o que essas alternativas podem ver em escalas cosmológicas.
