Nosso universo, nascido de um buraco negro em outro universo?

O universo poderia ter se originado dentro de um buraco negro? Esta questão, proposta por uma equipe de cientistas, desafia a teoria do Big Bang. A proposta deles sugere que o nosso universo pode ter se formado nas entranhas de um buraco negro gigante pertencente a um universo-mãe muito maior.

A teoria do Big Bang, embora explique muitos fenômenos cosmológicos, deixa questões sem resposta. Estas incluem a natureza da energia escura e da matéria escura, e a incompatibilidade entre a relatividade geral e a mecânica quântica . Esses enigmas estão levando os pesquisadores a explorar alternativas, como a ideia de um universo originário de um buraco negro.

O estudo se baseia em uma solução analítica que descreve como o colapso gravitacional poderia evitar a formação de uma singularidade. Em vez disso, a matéria se recuperaria, iniciando uma expansão semelhante à do Big Bang. Este cenário, baseado unicamente em leis físicas conhecidas, evita a introdução de partículas ou forças especulativas.

Os pesquisadores também discutem a possível interação entre a gravidade e o campo de Higgs. Em condições extremas, essa interação poderia alterar o comportamento da gravidade, impedindo a formação de uma singularidade. Essa hipótese, embora não incluída no estudo atual, abre caminhos para unificar a gravidade e a mecânica quântica.

O modelo prevê uma ligeira curvatura espacial positiva do Universo e a existência de objetos relíquias, como buracos negros primordiais. Essas previsões poderiam ser testadas por meio de observações, particularmente com o Telescópio Espacial James Webb. A descoberta de tais relíquias fortaleceria significativamente essa teoria alternativa .

Como um buraco negro pode evitar a formação de uma singularidade?

Na mecânica quântica, o princípio de exclusão de Pauli proíbe que dois férmions ocupem o mesmo estado quântico. Esse princípio gera uma pressão, chamada degeneração, que pode resistir ao colapso gravitacional.

Essa pressão é responsável pela estabilidade de anãs brancas e estrelas de nêutrons. Para um buraco negro, ela poderia impedir a formação de uma singularidade, causando um salto. Esse mecanismo oferece uma alternativa elegante às singularidades previstas pela relatividade geral.

Modelos de salto cósmico exploram essa ideia, sugerindo que o Universo pode ter passado por uma fase de contração antes de sua expansão atual. Essas teorias tentam reconciliar a gravidade com os princípios quânticos sem recorrer a modificações ad hoc das leis físicas.

O que é energia escura?

A energia escura é uma forma hipotética de energia que se acredita compor aproximadamente 68% do universo. Ela é usada para explicar a expansão acelerada do universo. Ao contrário da matéria escura, acredita-se que a energia escura tenha um efeito repulsivo, opondo-se à força da gravidade.

Sua existência é inferida a partir de observações de supernovas distantes e da radiação cósmica de fundo em micro-ondas. No entanto, sua natureza exata permanece um dos maiores mistérios da cosmologia moderna. As teorias variam, desde uma constante cosmológica até campos escalares dinâmicos.

A energia escura desafia nossa compreensão das leis fundamentais da física. Seu estudo pode exigir novas ciências físicas além do Modelo Padrão e da relatividade geral. A pesquisa atual se concentra em medir com precisão seus efeitos em diferentes épocas cosmológicas.

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