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Cientistas de todo o mundo reconstruíram as leis da gravidade, para ajudar a obter uma imagem mais precisa do Universo e sua constituição.
O modelo padrão da cosmologia é baseado na Relatividade Geral, que descreve a gravidade como a curvatura ou deformação do espaço e do tempo. Embora tenha sido comprovado que as equações de Einstein funcionam muito bem em nosso sistema solar, elas não foram confirmadas observacionalmente para funcionar em todo o Universo.
Uma equipe internacional de cosmólogos, incluindo cientistas da Universidade de Portsmouth, na Inglaterra, conseguiu testar a teoria da gravidade de Einstein nos confins do espaço.
Eles fizeram isso examinando novos dados observacionais de telescópios espaciais e terrestres que medem a expansão do Universo, bem como as formas e a distribuição de galáxias distantes.
O estudo, publicado na Natureza Astronomia, explorou se a modificação da Relatividade Geral poderia ajudar a resolver alguns dos problemas em aberto enfrentados pelo modelo padrão da cosmologia.
O professor Kazuya Koyama, do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, disse: “Sabemos que a expansão do universo está se acelerando, mas para que a teoria de Einstein funcione, precisamos dessa misteriosa constante cosmológica.
“Diferentes medições da taxa de expansão cósmica nos dão respostas diferentes, também conhecidas como tensão de Hubble. Para tentar combater isso, alteramos a relação entre matéria e espaço-tempo e estudamos o quão bem podemos restringir os desvios da previsão da Relatividade Geral. . Os resultados foram promissores, mas ainda estamos muito longe de uma solução.”
Possíveis modificações na equação da Relatividade Geral estão contidas em três funções fenomenológicas que descrevem a expansão do Universo, os efeitos da gravidade na luz e os efeitos na matéria. Usando um método estatístico conhecido como inferência bayesiana, a equipe reconstruiu as três funções simultaneamente pela primeira vez.
“Reconstruções parciais dessas funções foram feitas nos últimos 5 a 10 anos, mas não tínhamos dados suficientes para reconstruir com precisão todas as três ao mesmo tempo”, acrescentou o professor Koyama.
“O que descobrimos foi que as observações atuais estão ficando boas o suficiente para obter um limite nos desvios da Relatividade Geral. Mas, ao mesmo tempo, achamos muito difícil resolver esse problema que temos no modelo padrão, mesmo estendendo nossa teoria da gravidade. .
“Uma perspectiva empolgante é que dentro de alguns anos teremos muito mais dados de novas sondas. Isso significa que seremos capazes de continuar melhorando os limites das modificações da Relatividade Geral usando esses métodos estatísticos.”
As próximas missões fornecerão um mapa 3D altamente preciso da matéria agrupada no Universo, que os cosmólogos chamam de estrutura de grande escala. Isso oferecerá uma visão sem precedentes da gravidade em grandes distâncias.
O professor Levon Pogosian, da Simon Fraser University no Canadá, disse: “À medida que a era da cosmologia de precisão está se desenrolando, estamos prestes a aprender sobre a gravidade em escalas cosmológicas com alta precisão. Os dados atuais já traçam um quadro interessante que, se confirmado com maior poder de restrição, poderia abrir caminho para resolver alguns dos desafios abertos na cosmologia.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Portsmouth. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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