Uma equipe da Universidade de Genebra (UNIGE) desenvolveu um método inovador para testar conjuntamente as teorias de Einstein e Euler sobre a expansão acelerada do Universo e a matéria escura. Essa descoberta, publicada na Nature Astronomy, representa um marco significativo na física e na astronomia.
O cosmos sempre serviu como um laboratório único para testar as leis da física. As teorias de Leonhard Euler (1707-1783) e Albert Einstein (1879-1955) revolucionaram nossa compreensão do Universo. Euler deu aos cientistas uma ferramenta poderosa para calcular os movimentos das galáxias, enquanto Einstein, com sua teoria da relatividade geral, demonstrou que o Universo não é uma estrutura estática e pode ser distorcido por aglomerados de estrelas e galáxias.
Essas equações foram testadas de várias maneiras e, até agora, provaram ser bem-sucedidas. No entanto, duas descobertas continuam a desafiar esses modelos: a aceleração da expansão do Universo e a existência de matéria escura invisível, que se acredita representar 85% de toda a matéria no cosmos. A questão persistente era se esses fenômenos misteriosos ainda obedecem às equações de Einstein e Euler.
A equipe da UNIGE enfrentou esse desafio, considerando uma medida nunca antes usada: a distorção do tempo. A pesquisa, que é o resultado de dez anos de estudo, foi liderada pela professora associada Camille Bonvin. O problema era que os dados cosmológicos atuais não permitiam diferenciar entre uma teoria que quebra as equações de Einstein e uma que quebra a equação de Euler. A equipe apresentou um método matemático para resolver esse problema, considerando a medição da distorção do tempo.
Se a distorção do tempo não for igual à soma do tempo e do espaço, ou seja, o resultado produzido pela teoria da relatividade geral, isso significa que o modelo de Einstein não funciona. Se a distorção do tempo não corresponder à velocidade das galáxias calculada com a equação de Euler, isso significa que este último não é válido. Essa descoberta pode levar à existência de novas forças ou matéria que violam essas duas teorias, como explicado pelo co-autor do estudo, Levon Pogosian.
Esses resultados farão uma contribuição crucial para várias missões cujo objetivo é determinar a origem da expansão acelerada do Universo e a natureza da matéria escura. Entre elas, o telescópio espacial EUCLID, que será lançado em julho de 2023 pela Agência Espacial Europeia (ESA), em colaboração com a UNIGE, e o Instrumento Espectroscópico de Energia Escura (DESI), que começou sua missão de 5 anos em 2021 no Arizona. Há também o projeto internacional do radiotelescópio gigante SKA na África do Sul e na Austrália, que começará as observações em 2028/29.
O novo método será integrado a essas missões, como já é o caso do DESI, com o qual a equipe de pesquisa se tornou colaboradora externa. A equipe testou com sucesso seu modelo em catálogos sintéticos de galáxias, e a próxima etapa envolverá testá-lo usando os primeiros dados fornecidos pelo DESI, bem como identificar os obstáculos e minimizar as características sistemáticas que poderiam atrapalhar sua aplicação.
A pesquisa representa um avanço significativo na busca contínua para desvendar os mistérios do Universo. A colaboração entre a UNIGE e instituições internacionais, a abordagem interdisciplinar que fomenta a colaboração entre física, astronomia e matemática, e a potencial descoberta de novas forças ou matéria que podem revolucionar os paradigmas científicos atuais, são aspectos que destacam a importância e o alcance deste estudo.
A metodologia desenvolvida, com foco na distorção do tempo, introduz uma perspectiva inovadora no estudo dos fenômenos celestes. A integração do método em várias missões demonstra sua versatilidade e aplicabilidade em uma ampla gama de pesquisas. A contribuição do estudo para a compreensão de 85% da matéria do cosmos sublinha sua importância, e a colaboração entre a UNIGE e outras instituições internacionais realça sua credibilidade e alcance.
Em resumo, a pesquisa da UNIGE representa um passo significativo na física e na astronomia, abrindo novos caminhos para entender o funcionamento fundamental do Universo e potencialmente levando a descobertas revolucionárias. A metodologia desenvolvida, a colaboração global e a aplicação prática em missões em andamento são testemunhos da relevância e impacto deste estudo inovador.
Fonte:
https://www.unige.ch/medias/en/2023/einstein-et-euler-mis-lepreuve-aux-confins-de-lunivers
