Pode haver um universo igual ao nosso atrás do Big Bang

27/06/2020 às 20:00

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Imagem: Shutterstock/Andrea Danti

Desde 2018, uma ideia que junta um universo cujo início se esconde atrás do Big Bang, partículas misteriosas e uma base teórica que poucos físicos entendem tem mexido com a imaginação de muita gente.

O responsável pelo "salseiro cósmico" na comunidade científica foi o físico do The Perimeter Institute Latham Boyle. Um artigo do qual ele é o autor principal sugere a existência de um universo-espelho, o que preencheria as lacunas que continuam sem resposta na teoria para a existência do cosmos: a Lambda-Cold Dark Matter (LCDM).

Uma pilha de espaço e tempo

A ideia central da teoria de Boyle é simplificar a maneira como olhamos para trás, no tempo e no espaço. Imagine que o HOJE é um grande aro e abaixo dele há um aro menor, o do ONTEM e, deste, o do ANTEONTEM.

Cada vez mais os aros encolhem de tamanho à medida que você conta os dias para trás. Você acabará com uma pilha imensa de aros — um cone no qual a sua ponta está o momento zero: o Big Bang.

O ponto mais longínquo já visto dentro desse cone é a galáxia GN-z11, a 13,4 bilhões de anos-luz. Antes disso, não há nada brilhante o suficiente, caracterizando a chamada "Idade das Trevas". Por fim, chegamos ao Fundo Cósmico de Micro-ondas (Cosmic Microwave Background, ou CMB).

Os telescópios não podem ver nada antes do CMB (nem mesmo a singularidade que deu origem a tudo) e onde a LCDM termina. Portanto, os modelos cosmológicos atuais vão um pouco mais longe, mas param no Big Bang.

Simétrico, mas nem tanto

Boyle propôs espiar além, mesmo que o outro cosmos esteja muito longe no espaço-tempo para que possamos vê-lo. Para isso, ele usou um princípio caro à Física: a paridade. Na física de partículas, o espelhamento de carga, a paridade e o tempo (simetria de CPT) deveriam ser respeitados em todos os processos subatômicos.

Uma experiência realizada em 1956 pela física Chien-Shiun Wu mostrou que isso não acontece. O modelo de Boyle restaurou e preservou a simetria do Universo ao criar um segundo cone para o espaço-tempo, e o resultado de uma pesquisa na Antártida reforçou sua ideia.

O último de três destros

Os três tipos de neutrinos conhecidos são “canhotos” e sem parceiros "destros", o que contraria a simetria de CPT. Na cosmologia de Boyle, havia neutrinos parceiros destros em nosso universo para os neutrinos canhotos, mas dois deles se perderam há muito no espaço-tempo.

O terceiro neutrino "destro" sobreviveu e teria uma assinatura de energia específica (480 PeV) e seria o responsável pela matéria escura que falta no universo. O astrofísico John Learned, da Universidade do Havaí, e coautor de um artigo baseado na teoria de Boyle disse: “Os detalhes de como o universo simétrico da CPT leva a um neutrino de 480 PeV são tão complicados que poucos físicos os entendem”.

O rastro dessa partícula foi captado em 2018, e não uma vez, mas duas. Ele foi apanhado pelo Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), um detector de partículas suspenso sobre a Antártida. Learned, envolvido com o projeto patrocinado pela NASA, percebeu que o neutrino de 480 PeV condizia com as descobertas da ANITA.

O ANITA captou duas vezes o que pode ser o terceiro neutrino ANITA captou duas vezes o que pode ser o terceiro neutrino "destro".Fonte: NASA/Divulgação

Boyle acredita que a ideia do universo simétrico de CPT é sólida, mas somente números não serão suficientes. "O trabalho apenas começou, mas tenho um palpite de que estamos no caminho certo.”

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