A teoria do Big Bang é mais uma vez desafiada.
O Universo se torna opaco à luz quando olhamos para um milhão de anos após o seu nascimento. Isso torna difícil responder à pergunta fundamental de ‘por que estamos aqui?’
Essas são as palavras do físico de alta energia Jeff Dror, pós-doutorado na Universidade da Califórnia em Berkeley e pesquisador do Lawrence Berkeley National Laboratory, referindo-se a um novo estudo em que ele é co-autor, mostrando que as ondas gravitacionais podem conter evidências para provar a teoria de que a vida sobreviveu ao Big Bang por causa de uma transição de fase que permitiu que as partículas de neutrinos reorganizassem a matéria e a antimatéria.
O co-autor Graham White, pós-doutorado no Centro de Aceleração de Partículas do TRIUMF – Canada, disse:
A recente descoberta de ondas gravitacionais abre uma nova oportunidade para olhar mais para trás, uma vez que o Universo é transparente à gravidade desde o início. Quando o Universo pode ter sido um trilhão a um quatrilhão de vezes mais quente do que o lugar mais quente do Universo hoje, é provável que os neutrinos tenham se comportado da maneira requerida para garantir nossa sobrevivência. Demonstramos que eles provavelmente também deixaram um histórico de ondulações gravitacionais detectáveis para nos informar.
Como fomos salvos de uma aniquilação completa não é uma questão de ficção científica ou de um filme de Hollywood. De acordo com a teoria da cosmologia moderna do Big Bang, a matéria foi criada com uma quantidade igual de anti-matéria. Se tivesse permanecido assim, a matéria e a antimatéria acabariam se encontrado e aniquilando uma à outra, levando a uma completa aniquilação.
Mas nossa existência contradiz essa teoria. Para superar uma aniquilação completa, o Universo deve ter transformado uma pequena quantidade de anti-matéria em matéria, criando um desequilíbrio entre elas. O desequilíbrio necessário é apenas uma parte em um bilhão. Mas tem sido um mistério completo quando e como o desequilíbrio foi criado.
Como matéria e antimatéria têm cargas elétricas opostas, elas não podem se transformar na outra, a menos que sejam neutras em termos elétricos. Os neutrinos são as únicas partículas elétricas de matéria neutra que conhecemos e são os candidatos mais fortes a fazer esse trabalho. Uma teoria que muitos pesquisadores apoiam é que o Universo passou por uma transição de fase para que os neutrinos pudessem alterar a matéria e a antimatéria.
Uma transição de fase é como ferver água até que vire vapor ou resfria-la até virar gelo. O comportamento da matéria muda em temperaturas específicas chamadas temperaturas críticas. Quando um determinado metal é resfriado a uma temperatura baixa, ele perde completamente a resistência elétrica por uma transição de fase, tornando-se um supercondutor. É a base da ressonância magnética (RM) para diagnóstico de câncer ou tecnologia maglev que flutua um trem para que ele possa circular a 480 quilômetros por hora sem causar tonturas.
“Assim como um supercondutor, a transição de fase no início do Universo pode ter criado um tubo muito fino de campos magnéticos chamado cordas cósmicas”, explica o co-autor do artigo, Hitoshi Murayama, professor de Física da MacAdams na Universidade da Califórnia, Berkeley, pesquisador principal do Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo, Universidade de Tóquio, e cientista sênior do corpo docente do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.
Dror e Murayama fazem parte de uma equipe de pesquisadores do Japão, EUA e Canadá que acreditam que as cordas cósmicas tentam simplificar-se, levando a pequenas oscilações do espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais. Isso pode ser detectado por futuros observatórios espaciais, como LISA, BBO (Agência Espacial Européia) ou DECIGO (Agência Japonesa de Exploração Astronáutica) para quase todas as temperaturas críticas possíveis.
Takashi Hiramatsu, fala sobre cordas cósmicas – filamentos de energia bruta do tamanho de galáxias, pode ser enfiado no espaço-tempo:
As cordas cósmicas costumavam ser populares como uma maneira de criar pequenas variações nas densidades de massa que eventualmente se tornaram estrelas e galáxias, mas morreu porque dados recentes excluíram essa ideia. Agora, com o nosso trabalho, a ideia volta por um motivo diferente. E isso é emocionante!
Hiramatsu é bolsista de pós-doutorado no Instituto de Pesquisa em Raios Cósmicos da Universidade de Tóquio, que administra os experimentos KAGRA e Hyper-Kamiokande do detector de ondas gravitacionais do Japão.
Kazunori Kohri, Professor Associado do Centro Teórico da Organização de Pesquisa em Aceleradores de Alta Energia no Japão, disse:
A onda gravitacional das cordas cósmicas tem um espectro muito diferente das fontes astrofísicas, como a fusão de buracos negros. É bastante plausível que estejamos completamente convencidos de que a fonte seja realmente cordas cósmicas.
Seria realmente emocionante saber por que existimos. Essa é a questão final da ciência.
(Fonte)
