E se o Universo tiver 26,7 bilhões de anos, quase o dobro da idade estimada pelo modelo cosmológico padrão? E se os fenômenos que atribuímos à matéria escura e à energia escura puderem ser explicados por outra física? Uma proposta desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Ottawa coloca essas possibilidades em discussão e enfrenta um teste fundamental: reproduzir a formação dos primeiros elementos do cosmos.

Neste vídeo, vamos explorar o modelo CCC+TL e entender o que ele propõe, como seus autores testaram suas ideias e quais desafios permanecem. A pesquisa abre uma discussão fascinante sobre a história cósmica, mas os 26,7 bilhões de anos ainda são uma previsão dessa cosmologia alternativa, não uma nova idade estabelecida para o Universo.

A estimativa de aproximadamente 13,8 bilhões de anos resulta da combinação de observações com uma descrição física da expansão. No modelo Lambda CDM, a matéria escura contribui gravitacionalmente para explicar movimentos e estruturas, enquanto a energia escura está associada à expansão acelerada. Substituir esses componentes exige explicar os fenômenos que motivaram sua inclusão.

O CCC+TL combina constantes de acoplamento que variam de maneira coordenada com uma contribuição conhecida como “luz cansada”. Nessa proposta, parte do desvio para o vermelho da luz distante vem da expansão e parte de uma perda adicional de energia durante sua propagação. Isso modifica a relação entre aquilo que observamos e a cronologia que reconstruímos.

Esse ponto é essencial: o desvio para o vermelho de uma galáxia não informa diretamente sua idade. A conversão depende do modelo cosmológico. Alterar essa descrição pode oferecer mais tempo para a formação das primeiras estruturas, uma possibilidade interessante diante das galáxias distantes estudadas pelo James Webb. Porém, também muda a interpretação das distâncias e de algumas propriedades desses objetos.

O estudo de Rajendra Gupta e Nikolaos Samaras, publicado na revista Universe, investiga especificamente a nucleossíntese do Big Bang. Esse processo produziu os primeiros núcleos leves e deixou um registro químico que permite testar a física do Universo primordial. Deutério, hélio e lítio funcionam como pistas dessa fase remota.

A produção desses elementos depende da competição entre as reações nucleares e a expansão cósmica. No regime analisado, o CCC+TL apresenta uma taxa de expansão aproximadamente três vezes menor para a mesma temperatura. O resfriamento correspondente demora mais, o que poderia alterar a sobrevivência dos nêutrons e a quantidade de hélio formada.

A solução adotada pelos autores exige que as taxas relevantes de reação e decaimento acompanhem essa mudança. A vida média do nêutron aumenta pelo mesmo fator que o intervalo de resfriamento. Com essas condições implementadas no cálculo, as abundâncias dos elementos ficam praticamente iguais às obtidas no caso padrão.

Esse resultado demonstra uma possibilidade de compatibilidade, mas depende da hipótese de mudança coordenada das taxas. Ele não mede diretamente a idade do Universo nem demonstra, sozinho, que matéria escura e energia escura são desnecessárias.

Outro resultado mostra como esse debate é delicado. Ao explorar uma densidade menor de matéria comum, os pesquisadores reduzem a previsão de lítio-7, aliviando uma discrepância conhecida. Ao mesmo tempo, aumentam a previsão de deutério e criam outro problema. Uma cosmologia precisa explicar o conjunto das observações.

A proposta também precisa enfrentar testes envolvendo galáxias, supernovas, lentes gravitacionais e radiação cósmica de fundo. O futuro dessa ideia depende de previsões verificáveis e análises independentes. Uma discussão sobre bilhões de anos pode começar com uma pergunta sobre a sobrevivência de um nêutron.

Assista e comente: qual evidência seria mais convincente para rever a idade do Universo?

Artigo científico
https://doi.org/10.3390/universe12070193

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