Os cientistas podem estar errados sobre a energia escura. Mas eles estão certos sobre a gravidade, sugere um novo estudo.
Acredita-se que a energia escura, o fenômeno misterioso que causa a aceleração da expansão do cosmos, tenha tido uma densidade constante ao longo da história do universo. Mas, em vez disso, a energia escura pode estar diminuindo, relatam pesquisadores do Dark Energy Spectroscopic Instrument, ou DESI, em 19 de novembro, em um lote de artigos publicados no site do projeto e no arXiv.org.
A descoberta reafirma um relatório de abril da mesma equipe que chegou a uma conclusão semelhante (SN: 04/04/24). Simultaneamente, a nova análise — uma análise mais aprofundada dos mesmos dados utilizados no relatório anterior — confirma que os dados do DESI concordam com a relatividade geral, a teoria da gravidade de Albert Einstein, sem qualquer evidência de teorias alternativas de “gravidade modificada”.
DESI faz um mapa 3-D de galáxias em todo o cosmos. A análise anterior do projeto concentrou-se apenas em um tipo de informação coletada desse mapa: oscilações acústicas bárioniais, ondas sonoras no universo primitivo que deixaram marcas no cosmos que são visíveis hoje (SN: 04/03/19).
A nova análise acrescenta informações sobre como as galáxias e outras estruturas evoluem ao longo da história cósmica. “Esta é a primeira vez que somos sensíveis à forma como a estrutura cresce com o tempo”, diz o cosmólogo Dragan Huterer, da Universidade de Michigan, em Ann Arbor. “Isto é significativo porque o crescimento da estrutura é bem conhecido por ser muito sensível à energia escura e à gravidade modificada.”
Em ambas as análises, os investigadores encontraram sinais de uma variação na equação de estado da energia escura, a relação entre a sua pressão e densidade ao longo do tempo. “Estamos apontando para a mesma conclusão, e isso é… completamente tranquilizador”, diz a cosmóloga Pauline Zarrouk, do CNRS e do Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies, em Paris. Como as duas análises se baseiam nos mesmos dados, “se não estivéssemos vendo o mesmo (conclusão), isso seria realmente um problema”. (Em ambos os casos, a equipe combinou os dados do DESI com outros dados cosmológicos, incluindo dados sobre a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, a luz mais antiga do universo.)
Com o primeiro resultado, os pesquisadores do DESI arriscaram o pescoço, diz o físico Daniel Scolnic, da Duke University. “Eles não estão recuando diante disso. Muitas vezes, quando há algum grande resultado na cosmologia, parece que um mês depois… desapareceu.” Mas com o DESI, “o pescoço deles ainda está em risco. Eu realmente respeito isso e aprecio isso.”
Se se confirmar que a energia escura varia, isso provocaria um abalo na cosmologia, derrubando a teoria aceite pelos cientistas, o modelo cosmológico padrão. Essa teoria tem sido extremamente bem-sucedida na descrição do cosmos, mas inclui componentes pouco compreendidos, como a energia escura e a fonte de massa também não identificada chamada matéria escura (SN: 26/08/24).
Numa tentativa de uma explicação mais satisfatória do cosmos, alguns cientistas estão a ajustar a relatividade geral, que descreve a gravidade como resultado da deformação da massa do espaço-tempo. As teorias da gravidade modificadas poderiam potencialmente eliminar a necessidade de matéria escura ou energia escura (SN: 05/07/24). Mas a formação da estrutura observada pelo DESI era consistente com a prevista pela relatividade geral. E não há evidências de gravidade modificada, embora as teorias não estejam totalmente descartadas.
No novo estudo, persiste um enigma sobre as massas dos neutrinos, partículas subatômicas leves que são abundantes no cosmos. Tal como a primeira análise do DESI, as novas descobertas indicam que a soma das massas dos três tipos de neutrinos é menor do que o esperado, pelo menos segundo alguns relatos (SN: 20/09/24). Isso poderia sugerir que os cosmólogos compreenderam mal algo sobre a natureza do cosmos ou sobre os próprios neutrinos.
Em 2025, a colaboração DESI planeia divulgar resultados com base nos primeiros três anos de dados do projeto. Este será um verdadeiro teste à robustez dos resultados, incluindo se a energia escura realmente muda ao longo do tempo.
Scolnic vê o modelo cosmológico padrão como uma fogueira. Enquanto os cientistas se divertiam sentados em torno do brilho quente, com os resultados do DESI, faíscas começaram a voar. “É quando você diz a todos: ‘Vamos dar um passo atrás da fogueira, só por segurança. … Não estamos jogando água em tudo, mas definitivamente apenas um passo para trás.’”
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