🌀 E se o espaço fosse na verdade... um fluido viscoso?

Publicado por Cédric,
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: arXiv
Outras Línguas: FR, EN, DE, ES
Os cosmólogos encontram-se diante de um enigma inesperado. As últimas observações não coincidem perfeitamente com o modelo matemático usado há décadas para descrever a evolução do Universo. Este modelo, que chamamos de ΛCDM (pronuncia-se Lambda-CDM), baseia-se na ideia de que uma energia escura acelera constante e uniformemente a expansão do cosmos. No entanto, medições recentes sugerem um comportamento ligeiramente diferente, obrigando os cientistas a reverem os seus cálculos.

Para explicar esta divergência, os resultados de pesquisas recentes avançam uma ideia no mínimo surpreendente: o espaço vazio possuiria uma propriedade semelhante à viscosidade de um fluido. A título de ilustração, é como passar da análise de uma substância na qual tudo circula sem resistência, como a água por exemplo, para uma substância mais resistente, como o mel.


Assim, nesta visão, a expansão do Universo encontraria uma ínfima resistência, comparável a um atrito interno. Embora ainda exija muitas verificações, esta hipótese oferece uma pista concreta para reconciliar os cálculos teóricos com os dados provenientes das observações, sem contudo questionar todo o edifício cosmológico atual.

A anomalia que abala o modelo padrão


Os cosmólogos usam há décadas o modelo ΛCDM, uma estrutura matemática robusta que descreve um Universo composto de matéria escura fria e uma energia escura constante. Esta última, simbolizada pela letra grega Lambda, supostamente é uma força repulsiva uniforme e imutável, responsável pela aceleração da expansão cósmica. Este modelo permitiu explicar com sucesso muitas observações.

No entanto, a recente publicação semeia a dúvida. O Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), sediado no Arizona, mapeia a posição e a velocidade de milhões de galáxias, com uma precisão sem igual. Dados recentes provenientes destes mapeamentos revelam uma fraca (mas significativa) divergência quando se compara com as previsões do modelo padrão relativamente ao ritmo de expansão em várias épocas do Universo.

Esta divergência não é uma simples margem de erro estatística. Ela indica que a taxa de expansão medida hoje não se ajusta perfeitamente à trajetória esperada se a energia escura fosse uma constante perfeita. Esta tensão, conhecida como tensão de Hubble quando confrontada com outros métodos de medição, sinaliza que a nossa descrição fundamental do componente dominante do Universo poderia estar incompleta ou necessitar de um ajuste conceptual profundo.

A viscosidade, uma nova propriedade do vácuo


Para explicar este desvio, o investigador Muhammad Ghulam Khuwajah Khan propõe no seu artigo no arXiv uma hipótese radical. Ele concebe que o vácuo do espaço-tempo possui uma "viscosidade de volume". A viscosidade, em mecânica dos fluidos, mede a resistência interna de uma substância ao escoamento. Transposta para a escala cosmológica, esta propriedade implicaria que a expansão do Universo encontra uma ligeira resistência, um efeito de arrasto infinitesimal mas cumulativo ao longo de milhares de milhões de anos-luz.

O mecanismo proposto para gerar esta viscosidade inspira-se na física da matéria condensada. O investigador introduz a noção de "fónons espaciais". Num sólido, os fónons são quasipartículas que representam as vibrações coletivas dos átomos. No âmbito desta teoria, o próprio tecido do espaço seria o local de vibrações análogas. Estas ondas longitudinais, propagando-se no vácuo, criariam uma pressão interna que se oporia à dilatação causada pela energia escura.

O interesse maior desta abordagem reside na sua adequação aos dados. Quando o investigador integra este parâmetro de viscosidade nas equações de Friedmann, que regem a expansão cósmica, o modelo teórico obtido ajusta-se notavelmente bem às observações problemáticas do DESI. Ele mostra que um valor de viscosidade específico pode reproduzir a curva de expansão medida, oferecendo uma solução alternativa à hipótese de uma energia escura variável no tempo, e isto, sem invocar uma física inteiramente nova.
Página gerada em 0.117 segundo(s) - hospedado por Contabo
Sobre - Aviso Legal - Contato
Versão francesa | Versão inglesa | Versão alemã | Versão espanhola