Teoria da gravidade teleparalela de Einstein alivia a tensão de Hubble

 Tensões escuras

As observações indicam que o Universo está se expandindo e que essa expansão está se acelerando com o passar do tempo. A explicação para isso recebeu o nome de "energia escura", um modo elegante de batizar algo sem dizer diretamente que não sabemos o que é.

A explicação mais aceita hoje para a energia escura é a constante cosmológica, que explica uma forma de energia de fundo conhecida como energia do vácuo.

A gravidade teleparalela vê o tecido do espaço-tempo de modo diferente. [Imagem: Gerado por IA/DALL-E]

A taxa de expansão do Universo é conhecida como constante de Hubble, que descreve a proporcionalidade entre a distância de uma galáxia da Terra e a velocidade com que ela se afasta de nós.

Isto tem sido uma dor de cabeça para os cientistas porque as duas principais formas de determinar a constante de Hubble estão em desacordo. Esta questão hoje é conhecida como "tensão de Hubble", e uma forma de resolvê-la seria ampliar o nosso melhor modelo explicativo da força da gravidade, a Relatividade Geral, postulada por Einstein em 1915.

Mas pode haver outros caminhos, defendem pesquisadores da Universidade Nacional Autônoma do México.

"Nós descobrimos que, usando modelos gravitacionais estendidos além da Relatividade Geral, e novos conjuntos de dados cosmológicos [observações de quasares distantes], podemos confrontar a tensão de Hubble e a questão da energia escura em escalas locais," contou a professora Celia Escamilla-Rivera. "Usando métodos numéricos e computacionais, nós realizamos uma análise usando diferentes modelos propostos na 'gravidade teleparalela', testados com duas amostras cosmológicas diferentes que mediram distâncias no universo local."

Gravidade teleparalela

A gravidade teleparalela, também desenvolvida por Albert Einstein, é uma teoria alternativa à Relatividade Geral.

Esta "outra teoria da gravidade" utiliza um conjunto diferente de equações para explicar a gravidade sem a curvatura do espaço-tempo, e também procura uni-la a uma das outras forças fundamentais do Universo, o eletromagnetismo.

Em vez de se basear na curvatura do espaço-tempo, a gravidade teleparalela se concentra na torção do espaço-tempo. A torção também é uma propriedade geométrica do espaço-tempo, mas que descreve como a rotação é percebida por diferentes observadores, o que pode fazer com que os objetos pareçam se mover em direção a uma fonte de gravidade, mesmo que estejam na verdade se movendo em linha reta.

"Recentemente, a gravidade teleparalela tem ganho popularidade devido à promessa de que poderia resolver a questão cosmológica relacionada à tensão de Hubble e explicar a natureza da aceleração cósmica tardia sem invocar uma constante cosmológica," detalhou Rivera.

Não resolve, mas ajuda

A equipe testou e aprovou os parâmetros dessa teoria alternativa da gravidade usando dois novos conjuntos de dados de quasares distantes e com elevados desvios para o vermelho, as regiões brilhantes no coração de galáxias que são alimentadas pela alimentação de buracos negros supermassivos, observados em ultravioleta, raios X e luz visível.

Embora não liquide de vez os becos sem saída da teoria atual, a nova demonstração diminui sensivelmente a tensão de Hubble, indicando ser possível eventualmente até eliminá-la, quando dados mais precisos estiverem disponíveis.

"Nossos resultados podem ser um ponto de partida para tratamentos mais sérios na física dos quasares, a partir de técnicas de ultravioleta, raios X e plano óptico por trás das observações locais, como sondas cosmológicas, para relaxar os problemas das tensões cosmológicas," concluiu a equipe.

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