Nós não estamos vivendo no primeiro universo. Havia outros universos, em outras eras, antes do nosso, disse um grupo de físicos. Como o nosso, esses universos estavam cheios de buracos negros. E podemos detectar vestígios desses buracos negros há muito tempo mortos através da radiação cósmica de fundo em micro-ondas - essa radiação é remanescente do nascimento violento do nosso universo.
Concepção artística de um Buraco Negro Supermassivo
Pelo menos, essa é a visão um pouco excêntrica do grupo de teóricos, incluindo o proeminente físico e matemático da Universidade de Oxford Roger Penrose (também um importante colaborador de Stephen Hawking). Penrose e seus parceiros defendem uma versão modificada do Big Bang.
Na história do espaço-tempo de Penrose e dos físicos com inclinações similares (chamado por eles de cosmologia cíclica conformada, ou CCC), os universos se aglomeram, expandem e em seguida morrem, com buracos negros de cada traço que sai nos universos que se seguem. E em um novo artigo divulgado em 6 de agosto na revista pré-impressa ArXiv, Penrose, juntamente com o matemático Daniel Anton, da Universidade Estadual de Nova York, e o físico teórico da Universidade de Varsóvia, Krzysztof Meissner, argumentou que esses traços são visíveis nos dados existentes da CMB.
Uma explicação de como esses traços se formam e sobrevivem de uma eternidade a outra. [O que é isso? Suas respostas para as perguntas sobre física] "Se o universo continuar e os buracos negros engolirem tudo, em certo ponto, só teremos buracos negros", contou ao Live Science. De acordo com a teoria mais famosa de Hawking, os buracos negros perdem lentamente parte de sua massa e energia ao longo do tempo através da radiação de partículas sem massa chamadas grávitons e fótons. Se esta radiação Hawking existe, "então o que vai acontecer é que esses buracos negros gradualmente encolherão".
A um certo ponto, esses buracos negros se desintegrariam completamente, disse An, deixando o universo uma sopa de fótons e grávitons sem massa. "A questão acerca deste intervalo é que os grávitons e fótons sem massa realmente não experimentam o tempo ou o espaço", disse ele. Grávitons e fótons, viajantes da velocidade da luz sem massa, não experimentam o tempo e o espaço da mesma maneira que nós - e todos os outros objetos massivos e de movimento mais lento do universo - experimentamos. A teoria da relatividade de Einstein determina que os objetos com massa parecem se mover com o tempo mais lentamente à medida que se aproximam da velocidade da luz, e as distâncias se tornam distorcidas a partir de sua perspectiva. Objetos sem massa, como fótons e grávitons, viajam à velocidade da luz, de modo que não experimentam nem tempo nem distância.
Assim, um universo preenchido somente com grávitons ou fótons não terá qualquer noção do que é o tempo ou o que é o espaço", disse An. Nesse ponto, alguns físicos (incluindo Penrose) argumentam, o universo vasto, vazio, pós-buraco negro começa a se assemelhar ao universo ultra-comprimido no momento do Big Bang, onde não há tempo ou distância entre qualquer coisa. "E então tudo começa de novo", disse An.
Então, se o novo universo não contém nenhum dos buracos negros do universo anterior, como esses buracos negros poderiam deixar vestígios radiação cósmica de fundo em microondas? Penrose disse que os rastros não são dos buracos negros em si, mas sim dos bilhões de anos que esses objetos gastaram colocando energia em seu próprio universo através da radiação de Hawking. "Não é a singularidade do buraco negro", ou é o corpo físico real, disse ele à Live Science, "mas toda a ... radiação de Hawking do buraco ao longo de sua história". Aqui está o que isso significa: o tempo todo que um buraco negro passou dissolvendo-se através da radiação de Hawking deixa uma marca. E essa marca, feita nas freqüências de radiação de fundo do espaço, pode sobreviver à morte de um universo. Se os pesquisadores pudessem identificar essa marca, então os cientistas teriam razão para acreditar que a visão do universo do CCC está correta, ou pelo menos não definitivamente errada.
Para identificar os fracos vestígios em face a já tênue e confusa radiação do CMB, An disse que ele coordena uma espécie de torneio estatístico entre as seções do céu.
Uma tomada de regiões circulares no terço do céu, onde as galáxias e a luz das estrelas não sobrecarregam o CMB. Em seguida, ele destacou as áreas onde a distribuição das freqüências de microondas corresponde ao que seria esperado se os pontos de Hawking existissem. Ele fez como se esses círculos "competissem" uns com os outros, disse ele, para determinar qual área quase correspondia aos espectros esperados dos pontos de Hawking.
Então, ele comparou esses dados com dados CMB falsos que ele gerou aleatoriamente. Este truque foi feito para descartar a possibilidade de que aqueles "pontos de Hawking" poderiam ter se formado se o CMB fosse inteiramente aleatório. Se os dados CMB gerados aleatoriamente não conseguissem imitar esses pontos de Hawking, isso sugeriria fortemente que os pontos de Hawking recém-identificados fossem de fato de buracos negros de eras passadas.
Esta não é a primeira vez que Penrose publica um artigo para identificar os pontos de Hawking de um universo passado. Em 2010, ele publicou um artigo com o físico Vahe Gurzadyan, que fez uma afirmação semelhante. Essa publicação provocou críticas de outros físicos, não conseguindo convencer a comunidade científica em geral. Dois artigos de acompanhamento argumentaram que a evidência dos pontos de Hawking encontrados por Penrose e Gurzadyan era na verdade o resultado de ruído aleatório em seus dados. Ainda assim, Penrose pressiona para frente. (O físico também argumentou, sem convencer muitos neurocientistas, que a consciência humana é o resultado da computação quântica). Perguntado se os buracos negros de nosso universo poderiam algum dia deixar vestígios no universo da próxima era, Penrose respondeu: "Sim, de fato!"
Nota do editor: Uma versão anterior dessa história se referia ao CMB como "radioativo". É radiação, mas não é radioativa. A história foi corrigida.
Originalmente publicado na Live Science.