Como o universo veio a existir e quais processos iniciais moldaram tudo o que se seguiu? Um novo estudo publicado em Physical Review Research busca responder a essa questão fundamental. Cientistas da Espanha e da Itália apresentaram um modelo que reimagina o que ocorreu momentos após o nascimento do universo. Sua abordagem pode desafiar ideias de longa data sobre as forças e eventos que governaram a evolução inicial do universo.
Para explorar esses começos, os pesquisadores realizaram simulações computacionais avançadas que questionam a teoria da “inflação” tradicional. De acordo com essa teoria, o universo se expandiu a uma taxa extraordinária em uma fração diminuta de segundo após sua existência. O modelo de inflação depende de várias variáveis interconectadas, todas as quais devem estar alinhadas para que a teoria funcione.
O novo modelo proposto oferece uma explicação mais simples. Ele sugere que ondas gravitacionais — previstas pela relatividade geral — podem ser a verdadeira força motriz por trás da formação do universo, dando origem a galáxias, estrelas, planetas e, em última instância, à vida na Terra. Os pesquisadores vinculam essa ideia a um constructo matemático conhecido como espaço de De Sitter, nomeado em homenagem ao matemático holandês Willem De Sitter, que colaborou com Albert Einstein na década de 1920 para entender a estrutura do cosmos.
“Durante décadas, tentamos entender os momentos iniciais do universo usando modelos baseados em elementos que nunca observamos”, disse Dr. Raúl Jiménez, que estuda ciências experimentais e matemática na ICREA na Espanha e é coautor do estudo. “O que torna esta proposta empolgante é sua simplicidade e verificabilidade. Não estamos adicionando elementos especulativos, mas sim demonstrando que a gravidade e a mecânica quântica podem ser suficientes para explicar como a estrutura do cosmos surgiu.”
O conceito de ondas gravitacionais remonta a 1893 e 1905, quando Oliver Heaviside e Henri Poincaré propuseram ideias relacionadas. Albert Einstein expandiu isso em 1916, descrevendo ondas gravitacionais como ondulações na estrutura do espaço-tempo em sua teoria geral da relatividade. Essas ondas podem se originar de eventos cósmicos poderosos, como supernovas, fusões de buracos negros e colisões de estrelas de nêutrons. Como são incrivelmente fracas, detectá-las requer instrumentos altamente sensíveis. Só em setembro de 2015, cientistas do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria de Laser (LIGO), com instalações em Washington e Louisiana, conseguiram a primeira detecção confirmada.
O nascimento do universo continua sendo um dos maiores mistérios da ciência. A teoria do Big Bang permanece como a explicação predominante, mas muitas perguntas persistem — especialmente sobre o que pode ter acontecido antes desse começo explosivo.
Carl Sagan uma vez refletiu sobre a profunda conexão da humanidade com o cosmos, dizendo: “O cosmos está dentro de nós. Somos feitos de materiais estelares. Somos uma maneira do universo se conhecer.”
Talvez nunca saibamos exatamente como o universo começou e quais processos são responsáveis por você estar lendo este artigo agora. Mas, assim como a simplicidade apresentada por este estudo, talvez este estudo seja simplesmente uma forma de conhecermos um pouco melhor o próprio universo.
Quais novas descobertas sobre as origens do universo os pesquisadores farão nos próximos anos e décadas? Só o tempo dirá, e é por isso que fazemos ciência!
Como sempre, continue fazendo ciência e continue olhando para cima!
Adaptado de um artigo originalmente publicado na Universe Today.