Cosmologistas e físicos do Instituto de Física Teórica da Academia Russa de Ciências sugeriram que as discrepâncias na taxa de expansão do Universo, calculada a partir de explosões de supernovas e do "eco" do Big Bang, podem ser explicadas pelo fato de a energia escura ser instável e gradualmente se transformar em matéria escura, de acordo com artigo publicado na revista MNRAS.
“Se Einstein está 100% certo, então a energia escura é imutável e eterna. Mas e se ele estiver apenas, digamos, 99,99% certo? Há tanta energia escura na natureza que se mesmo uma pequena fração dela nos 14 bilhões de anos que se passaram desde o Big Bang, se desintegrasse em partículas elementares conhecidas, incluindo fótons, seria uma nova fonte colossal de energia útil para a humanidade , - diz Alexei Starobinsky da ITF RAS, cujas palavras são citadas pelo serviço de imprensa do Instituto.
Dark Deeds of the Universe
Em 1929, o famoso astrônomo Edwin Hubble provou que nosso Universo não para, mas se expande gradualmente, observando o movimento de galáxias distantes de nós. No final do século 20, os astrofísicos descobriram, observando as supernovas do tipo I, que ela não se expandia a uma velocidade constante, mas com aceleração. A razão para isso, como os cientistas acreditam hoje, é a "energia escura" - uma substância misteriosa que atua na matéria como uma espécie de "antigravidade".
Em junho de 2016, o prêmio Nobel Adam Reiss e colegas que descobriram esse fenômeno calcularam a taxa exata de expansão do universo hoje usando estrelas cefeidas variáveis em galáxias próximas, cuja distância pode ser calculada com altíssima precisão.
Este refinamento deu um resultado extremamente inesperado - descobriu-se que duas galáxias, separadas por uma distância de cerca de 3 milhões de anos-luz, se espalham a uma velocidade de cerca de 73 quilômetros por segundo. Este número é visivelmente mais alto do que os dados obtidos com os telescópios orbitais WMAP e Planck mostram - 69 quilômetros por segundo, e não pode ser explicado usando nossas idéias sobre a natureza da energia escura e o mecanismo de nascimento do Universo.
Essas discrepâncias fizeram os cientistas, incluindo o acadêmico Starobinsky, pensar em duas maneiras possíveis de explicar essa anomalia. Por um lado, é bem possível que as medições de Planck ou Riesz e seus colegas estejam erradas ou incompletas. Por outro lado, é perfeitamente admissível que as propriedades da matéria escura ou energia escura tenham mudado visivelmente durante o tempo de vida do Universo, o que poderia alterar a taxa de sua expansão.
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A variante mais simples e lógica de tais mudanças, como sugerido por Starobinsky e seus colegas, é a natureza instável da energia escura ou matéria escura. Idéias semelhantes, como observa o acadêmico, já haviam sido apresentadas por cientistas soviéticos em meados da década de 1930, mas eles presumiram que as substâncias "escuras" deveriam se decompor em formas visíveis de matéria.
O fim da eternidade cosmológica
Agora, os cosmologistas russos acreditam que a decadência de suas partículas leva à formação de novos componentes "escuros" do Universo. Neste caso, sua decadência não é afetada por condições externas, incluindo a taxa de expansão atual do universo, sua idade e outras características, mas apenas as propriedades internas da matéria escura e energia, como resultado da qual a taxa de expansão do Universo e suas outras propriedades, dependendo da proporção de suas participações no universo vai mudar suavemente.
Essas decadências, como explica o físico, podem ocorrer de três maneiras - como resultado de um processo semelhante à destruição dos núcleos de elementos instáveis "comuns", a transformação direta da energia escura em matéria escura e a conversão da energia escura em "radiação escura" - um fluxo de partículas de luz peculiares " escuro "fótons que não interagem com a matéria visível.
“A análise mostrou que o segundo modelo melhor que os outros permite explicar tanto os parâmetros cosmológicos existentes no Universo observado como a sua evolução no passado. Conclui-se que a meia-vida da energia escura através deste canal não é menos do que 17 vezes a idade do Universo. Em outras palavras, se a decomposição da energia escura em matéria escura ocorre, então ocorre muito lentamente”, continua Starobinsky.
Tal cenário, como observa o cientista, descreve bem as discrepâncias nas taxas de expansão do Universo que foram descobertas por Riess e sua equipe, e dados semelhantes obtidos no âmbito do projeto BOSS com o objetivo de pesquisar traços do Big Bang na distribuição das galáxias em todo o Universo.
Se esses dados forem confirmados em um futuro próximo, eles podem ser considerados uma confirmação do modelo de Starobinsky e colegas e a primeira evidência de que a matéria escura não é constante e estável, como postulado pelo modelo cosmológico padrão.
