O fim virá mais cedo: cientistas ajustaram a "data da morte" do universo

Com o universo atualmente estimado em cerca de 13,8 bilhões de anos, restam pouco mais de 19 bilhões de anos antes que tudo termine no que os cientistas chamam de Big Crunch.

Embora o universo tenha se expandido desde o Big Bang, a poderosa explosão que se acredita ter dado origem a tudo o que existe, o Big Crunch verá o oposto acontecer — com toda a matéria colapsando de volta em um único ponto de energia, relata o Daily Mail.

Pesquisadores da Universidade Cornell de Nova York e da Universidade Jiao Tong de Xangai, na China, criaram um novo modelo cósmico que sugere que a energia escura, a força que se acredita estar impulsionando a expansão do universo, enfraquecerá com o tempo e dará lugar à gravidade.

Os cientistas ainda estão tentando provar que a energia escura realmente existe, mas acreditam que ela atua como uma força repulsiva, neutralizando a tendência da gravidade de unir tudo. Se a energia escura desaparecesse completamente em 33,3 bilhões de anos, como sugere o novo estudo, a gravidade de todas as estrelas, galáxias e buracos negros essencialmente faria o universo entrar em colapso sob seu próprio peso.

Este modelo atualizado do Universo agora fornece uma escala de tempo muito menor para nossa existência, que teorias anteriores sugeriam que poderia continuar sem quaisquer limitações.

Chelsea Gode, da NASA, explicou em um comunicado: “O que exatamente é energia escura? A resposta curta é que não sabemos. Mas sabemos que ela existe, que está causando a expansão acelerada do universo e que algo entre 68,3% e 70% do universo é energia escura.”

No novo estudo, os cientistas se concentraram no papel da energia escura nesse processo, usando um modelo chamado energia escura do áxion (aDE) para interpretar dados recentes que sugerem que a energia escura se comporta de maneira diferente do que se pensava anteriormente.

Os cientistas acreditavam que a energia escura era uma constante cosmológica, uma densidade de energia fixa e imutável que acelerava infinitamente a expansão do universo.

Isso inclui um estudo recente de 2020 no periódico Astronomy & Astrophysics que concluiu que a energia escura do universo tem uma constante cosmológica positiva, o que significa que seu valor nunca cai e continua permitindo que o universo cresça.

No entanto, o novo modelo aDE descobriu que a energia escura pode, na verdade, ter uma constante cosmológica negativa de cerca de -1,61, sugerindo que o Universo pode eventualmente atingir um tamanho máximo e então entrar em colapso em um Big Crunch.

"A idade do nosso universo é fundamental para a cosmologia. Desde o início da teoria do Big Bang, sabemos que ele é finito", escreveram os pesquisadores no servidor de pré-impressão Arxiv.

"Usando os valores do modelo de melhor ajuste como guia, concluímos que a vida útil do nosso Universo é de 33 bilhões de anos", acrescentaram em um estudo submetido para publicação no Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Os pesquisadores analisaram os dados mais recentes do Dark Energy Survey (DES) e do Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), que estudaram a velocidade de expansão do universo, usando fenômenos como explosões de estrelas (supernovas) e a distribuição de galáxias.

As descobertas sugerem que a energia escura pode não ser tão estável quanto vários estudos anteriores sugeriram, observa o Daily Mail.

Os autores do estudo usaram o modelo aDE, que inclui uma constante cosmológica (um valor que afeta se o universo se expande ou se contrai) e uma partícula ultraleve chamada áxion.

Ajustando esse modelo aos dados, eles calcularam valores-chave como a constante cosmológica e a equação de estado (uma medida do comportamento da energia escura). Os cientistas então usaram esses valores para prever o futuro do universo, calculando quando ele poderia parar de se expandir e entrar em colapso.

Diferentemente dos modelos padrões, que presumiam que a energia escura era constante, este modelo permitiu que a energia escura enfraquecesse ao longo do tempo conforme o campo do áxion evoluía.

O campo axion é como uma onda de energia superluminal invisível que se espalha por todo o universo como ondulações em um lago, mas existe em todo o espaço. Supondo que a energia escura seja tão flexível, verifica-se que essa força repulsiva pode ter um "valor ótimo" negativo, o que significa que desaparecerá com o passar do tempo desde o Big Bang.

Ainda há muitas incógnitas sobre o fim do universo como o conhecemos. Por um lado, os cientistas ainda nem sabem o que é a energia escura.

A NASA apresentou quatro teorias sobre essa força invisível que pode estar atrasando o fim dos tempos.

Uma teoria é que se trata da energia do vácuo, uma energia de fundo constante no espaço relacionada à constante cosmológica de Albert Einstein. Essa teoria faz com que o universo se expanda mais rápido, mas é um mistério para os cientistas modernos porque sua intensidade prevista não corresponde às novas observações.

A energia escura pode ser um campo de energia mutável ou um fluido chamado "quintessência" que preenche o espaço e age de maneira oposta à matéria comum, mudando ao longo do tempo e do espaço, causando a aceleração da expansão do universo.

A NASA também sugeriu que a energia escura poderia surgir de defeitos na estrutura do universo, como hipotéticas "dobras" unidimensionais chamadas cordas cósmicas que se formaram quando o universo era jovem, empurrando o espaço para fora.

No entanto, os pesquisadores sugerem que isso pode ser explicado por uma falha na teoria da gravidade de Einstein, o que significa que a expansão do universo não depende da energia escura.