Glitch cósmico pode exigir uma revisão na teoria introduzida por Einstein!
Um glitch cósmico que acontece em grandes escalas pode necessitar que a teoria da relatividade geral proposta por Albert Einstein tenha que ser revista.
Um pouco mais de um século atrás, o físico Albert Einstein propôs a teoria da relatividade geral que trazia uma nova abordagem sobre a gravidade. A teoria surgiu como uma forma de corrigir inconsistências encontradas na teoria da gravitação de Newton. A nova abordagem tratava a gravidade como distorção do espaço-tempo.
Com a teoria da relatividade geral foi possível explicar diversas observações como, por exemplo, a precessão da órbita de Mercúrio. Observações que aconteceram durante eclipses também foram explicadas com a curvatura do espaço-tempo. Através da teoria também foram encontrados argumentos teóricos para existência de buracos negros.
Apesar do sucesso da teoria, algumas problemas surgem quando é necessário introduzir escalas maiores. Esses problemas ficaram conhecidos como “glitch cósmico”. Um artigo publicado por pesquisadores canadenses propõe que a teoria da relatividade geral precisa ser revista para explicar o glitch.
Relatividade Geral
Em 1915, Albert Einstein publicada sua teoria da relatividade onde descrevia a gravidade como curvatura do espaço-tempo. A ideia é que um objeto com massa distorceria o espaço-tempo que seria o tecido do Universo. O espaço-tempo é composto por três dimensões espaciais e uma dimensão temporal.
A ideia da relatividade geral veio quando Einstein estudava a lei da gravitação de Newton que tratava a gravidade como uma força. Ao fazer alguns experimentos mentais como o famoso problema do homem no telhado, Einstein propôs os conceitos da relatividade geral. Esse trabalho é um dos mais importantes e abriu uma nova área na Física.
Escalas
Dizer que por causa de Einstein, Isaac Newton estava errado em sua teoria da gravitação universal é um equívoco. A teoria da relatividade geral se aproxima da teoria da gravitação universal quando trabalhamos com escalas menores como da Terra ou do Sistema Solar. O problema da teoria da gravitação é a escala que ela funciona.
A relatividade geral expandiu a explicação da gravidade para escalas maiores e para campos gravitacionais mais intensos. Um exemplo seria campos gravitacionais de buracos negros que são explicados através da relatividade geral. Porém, em algumas escalas, a relatividade geral também começa a apresentar discrepâncias.
Glitch cósmico
A discrepância mais conhecida é na escala atômica onde a relatividade geral não consegue se encaixar com a mecânica quântica. No entanto, nas escalas maiores de tamanhos de aglomerados de galáxias também surgem alguns problemas. Um desses problemas ficou conhecido entre os astrônomos como glitch cósmico.
O glitch cósmico acontece em distâncias maiores, cerca de bilhões de anos-luz, onde a gravidade parece ficar um pouco mais fraca nas observações. Essas observações não concordam com as previsões teóricas dada pela relatividade geral. Em escalas maiores, a gravidade deixa de obedecer a relatividade geral.
Mudanças na relatividade geral
Um grupo de pesquisadores canadenses propôs a mudança da constante gravitacional dentro das equações de Einstein. Essa mudança ajudaria a explicar e a resolver o glitch cósmico. A ideia seria considerar essa mudança principalmente para distâncias muito grandes que eles chamam de superhorizonte.
As mudanças aconteceriam também no modelo cosmólogico chamado de Lambda CDM. Esse modelo descreve a composição do Universo desde a matéria escura até energia escura. O resultado mais famoso desse modelo é a expansão do Universo por matéria escura e a teoria do Big Bang.
Não é a primeira mudança
A relatividade geral já passou por mudanças no passado então não seria a primeira vez que isso aconteceria. A primeira mudança aconteceu pelo próprio Einstein quando ele descartou uma constante de suas equações chamada de constante cosmológica. A mudança veio depois que as predições de Edwin Hubble mostrava um Universo em expansão.
Curiosamente, a constante teve que retornar às equações no final do século passado quando observações do telescópio Hubble mostravam uma expansão acelerada. A aceleração pegou os astrônomos de surpresa mostrando que uma “força” estaria expandindo. A constante cosmológica voltou para as equações de forma a explicar o resultado.
Referência da notícia:
Wen et al. 2024 A cosmic glitch in gravity Journal of Cosmology and Astroparticle Physics