O final violento do Universo sugerido pelos dados científicos:

Os dados experimentais se encaixam muito bem com o Big Rip, indicando que é bastante provável que aconteça.

A base é que o Universo contém energia escura suficiente para "esticá-lo", expandindo-oum modo cada vez mais rápido.

As galáxias vão se afastar cada vez mais, e a atração gravitacional vai pouco a pouco se tornar mais insignificante até que seu efeito desapareça.

Os planetas e os satélites vão perder suas órbitas, e as estrelas vão se dissociar das galáxias.

Haverá chegado então a Grande Ruptura do Universo.

A energia escura expande rapidamente o Universo

O Universogrande escala está definitivamente ficando cada vez maior.

Especificamente, seu ritmoexpansão está acelerando.

As equaçõesEinstein indicam que a causa é que ele está composto principalmenteenergia escura, que produz gravidade repulsiva.

Mas podemos refinar ainda mais?

Admitamos humildemente, antesprosseguir, que nossos modelos disfarçam nossa ignorância fazendo-a passar por sabedoria.

Neles, imaginamos a energia escura como um fluido descritomaneira bastante elementar. Usamos para isso variáveis ​​herdadas da termodinâmica.

De um lado, teríamos a pressão desse fluido; e do outro, adensidade, ou seja, a quantidadeenergia por unidadevolume.

Se tivéssemos apenas partículas com velocidades pequenas, essa energia seria essencialmente asuas massas.

Assim, nos bastaria pensar na gravitação à maneiraNewton, sem dependerEinstein.

Mas isso não é possível porquenosso Universo também existem partículas muito rápidas, como fótons e neutrinos.

Diante disso, propomos então que o Universo é uma sopadiferentes fluidos com suas diferentes propriedades.

Assim, fazemos com que as equaçõesEinstein nos falem sobre as propriedades que os diferentes fluidos devem ter para que se produza a expansão acelerada.

E não só isso, nos indicamque proporções devem estar esses ingredientes.

Além dos fótons (neutrinos e outras tranqueiras), teremos matéria escura no setorcomponentes que produzem gravitação atrativa. E entramconflito com a energia escura.

A taxaexpansão pode se tornar infinita

O tipo mais intriganteenergia escura é a constante cosmológica e representa uma barreira bastante singular.

A hipótesetrabalho mais usual para descrever qualquer um dos fluidos mencionados é que a pressão e a densidadeenergia são proporcionais entre si.

Mas cuidado! Enquanto a densidadeenergia é sempre positiva, a energia escura tem pressão negativa.

Na verdade, tem que ser suficientemente negativa.

O número que rege a proporçãopressãorelação à densidadeenergia desempenha um papel crucial nas soluções das equaçõesEinstein.

Esse parâmetro nos dizprimeiro lugar se o Universo está se expandindo rapidamente ou não.

Em outras palavras, determina se a pressão é negativa o suficiente para produzir a repulsão necessária.

Mas uma pressão ainda mais negativa pode levar a um comportamento dramático: a taxaexpansão poderia se tornar infinitarepente.

Na verdade, o mesmo aconteceria com o tamanho do próprio Universo (e seu fatorescala).

E isso teria consequências catastróficas, destruindo todas as estruturas conhecidas.

Na verdade, tudo seria um disparate sob estas condições. E também a mudança da mudança se tornaria infinita subitamente.

Há evidências

A possibilidade desta situação ocorrer é bem conhecida do pontovista teórico. A surpresa é que os dados experimentais parecem favorecer essa situação. Em outras palavras, há evidênciasque o Universo pode acabarum Big Rip.

Bem, convém entrar nos pormenores para evitar os protestosalguns colegas. Dependendo das fontes consultadas, este cenário não é necessariamente o que as estatísticas apoiam com mais força.

Mas, curiosamente, o consenso sugere que a atual margemincerteza inclui o Big Rip entre os destinos finais muito prováveis.

A energia escura fantasma é a culpada

O tipoenergia escura que causa esse fimfesta violento é chamadoenergia escura fantasma.

Para oferecer um pouco maisdetalhe, é necessário recorrer a um sistemaunidades escolhido para este fim.

Ao usá-lo, vemos que o Big Rip ocorrerá se a pressão excedervalor absoluto a densidadeenergia.

Se forem iguais, estamos dianteum caso limite, justamente a famosa constante cosmológica.

Este conhecido tipofluido foi introduzido por Einstein.

Paradoxalmente, seu objetivo era alcançar um Universo estático, sem expansão. O gênio o abandonou, classificando como o maior erro davida quando Hubble evidenciou a expansão do Universo.

Faltam 130 bilhõesanos para o Big Rip

Mas voltando ao que importa.

Se o Universo vai se rompermil pedaços, com que coisas devemos pararnos preocupar? Será que quem tem uma hipoteca para pagar por mais 20 anos vai suspiraralívio?

Receio não ser portadoraboas notícias.

A Grande Ruptura pode levar cerca130 bilhõesanos para acontecer.

Isso equivale a 10 vezes a idade atual do Universo.

Essa estimativa se baseiaselecionar um parvalores dentro das janelas estatisticamente válidas.

Em primeiro lugar, diríamos que a energia escura representa 70% do conteúdo do Universo.

Esegundo lugar, faríamos a relação entre a pressão e densidadeenergia apenas 10% maior que para a constante cosmológica.

E com isso, pronto! Prevemos um Big Rip que levará muito tempo para chegar.

Para refinar mais todo esse panorama, precisamos ter observações do Universogrande escalamaior quantidade e qualidade.

Os dados fornecidos pelos telescópios James Webb (em andamento) e Nancy Grace Roman (planejado), combinados com osoutros esforços internacionais, sem dúvida vão contribuir para isso.

E talvez o mais interessante não seja resolver o enigma do destino final do Universo.

Tampouco é a oportunidaderesolver outros sobre os quais não falamos.

Realmente emocionante seria a possibilidadesurgirem enigmas desconhecidos.

Porque, como disse o físico e Prêmio Nobel Kip Thorne, "a resposta certa raramente é tão importante quanto a pergunta certa".

* Ruth Lazkoz é professorafísica teórica da Universidade do País Basco / Euskal Herriko Unibertsitatea, Espanha.

Este artigo foi publicado originalmente no sitenotícias acadêmicas The Conversation e republicado aqui sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a versão original (em espanhol).

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