Energia escura e gravidade estão em um “cabo de guerra”
Por séculos, a humanidade acreditou que o Universo era um plano infinito e eterno. Essa concepção começou a ser questionada em 1929, quando o astrônomo Edwin Hubble observou que as galáxias se afastavam umas das outras, revelando que o cosmos está em constante expansão, desafiando suas ideias anteriormente estabelecidas.
No final do século XX, a pesquisa avançou ainda mais graças ao trabalho dos astrônomos Adam Riess, Saul Perlmutter e Brian Schmidt, que descobriram que a expansão do Universo está se acelerando. Esse fenômeno intrigante é atribuído à energia escura, uma força que intrigava os cientistas da época, mas que mudaria, para sempre, a forma como compreendemos o cosmos.
“A energia escura é uma força de repulsão, como se alguém estivesse soprando um balão para que ele inflasse cada vez mais rápido. Isso faz com que o espaço se expanda aceleradamente”, comentou Marcelo Zurita, astrônomo e apresentador do programa Olhar Espacial. Assim, o cosmos vive um constante “cabo de guerra” entre a força da gravidade, que puxa os astros em direção uns aos outros, e a energia escura, que impulsiona a expansão do Universo desde o Big Bang. Os diversos comportamentos dessas forças definem o destino do cosmos e, possivelmente, seu fim.
Big Rip: energia escura “rasgaria” o tecido do espaço-tempo
Em 2003, pesquisadores propuseram a hipótese do Big Rip – ou Grande Ruptura, descrita no artigo "Phantom Energy and Cosmic Doomsday" (Energia Fantasma e o Juízo Final Cósmico, em português). Segundo essa teoria, a energia escura venceria o embate contra a gravidade.
Nesse cenário, a aceleração da expansão do cosmos não se manteria constante. “O Universo se expandiria de forma cada vez mais acelerada, terminando em uma ruptura, como se o elástico do espaço-tempo estourasse”, disse Zurita. Essa energia superaria as forças fundamentais que mantêm o cosmos unido, desintegrando galáxias, estrelas e até as menores partículas que compõem o mundo atômico.
“Um planeta, por exemplo, está inserido no espaço-tempo; portanto, ele se esticaria até se despedaçar, atingindo um ponto onde os elétrons são arrancados dos átomos”, explicou Felipe Hime. Em uma pesquisa realizada em 2015 na Universidade de Vanderbilt, foi confirmado que o Big Rip é uma possibilidade real.
Big Freeze: tudo se afastaria até o Universo congelar
Em certo contexto, onde energia escura e gravidade se mantêm em equilíbrio, o cosmos continuaria sua expansão. “A velocidade de crescimento do Universo até diminuiria conforme ele cresce, mas nunca pararia; ele seguiria em expansão infinita”, destacou Hime.
Com o tempo, as estrelas se afastariam umas das outras, e a escuridão tomaria conta do cosmos em um fenômeno descrito como Big Freeze ou Grande Congelamento. Nesse cenário sombrio, todas as estrelas de esgotariam, apagando-se e mergulhando o Universo na totalidade do frio cósmico.
Atingiria-se o chamado “estado de entropia máxima”, no qual a energia se distribuiria uniformemente, e nenhum fluxo energético ou material ocorreria. Daí, a relação entre gravidade e energia escura estaria em perfeita harmonia, levando o Universo a uma morte fria, conforme pontuou Zurita.
Big Crunch: a gravidade vence e tudo colapsa
Se a gravidade triunfar sobre a energia escura, o que se espera é o Big Crunch ou Grande Colapso. Nesse cenário, após a desaceleração da expansão, tudo que existe começaria a se reunir, formando um único ponto denso. “O universo colapsaria como um ‘Big Bang ao contrário’”, refletiu Zurita.
Uma recente pesquisa, realizada por equipes das universidades de Cornell e de Jiao Tong, prevê que o nosso universo terminará em um Big Crunch. Os pesquisadores estimaram que ainda levará cerca de 20 bilhões de anos para que esse evento ocorra.
Estudos sugerem que o tamanho máximo do cosmos será 69% maior do que existe atualmente. Após atingir esse ponto, ele começará a se contrair. O processo de encolhimento duraria aproximadamente 13 bilhões de anos, culminando na compressão toda da matéria em um único local, possibilitando o que poderia ser considerado o fim cósmico.
Hime ainda explicou que essa ocorrência poderia não ser o fim absoluto. Após o Big Crunch, poderia ocorrer outro Big Bang, resultando em um novo Universo. Assim, o cosmos poderia ter um caráter cíclico, alternando entre fases de expansão e contração.
Para astrônomos, esses finais são apenas especulações
Esses três cenários principais, gerados a partir do combate entre forças de expansão e contração, continuam sendo hipóteses ricas em especulação. “O tema da Morte do Universo, visto que tentar entender o que acontecerá daqui a muito tempo é altamente especulativo”, enfatizou o divulgador científico.
A exploração da natureza da energia escura é extremamente importante para essa comunidade científica e pode alterar significativamente esses cenários. Contudo, Hime conjecturou que é improvável que conseguimos uma resposta específica para tal questão. “Esses finais do Universo permanecem conjecturais. O máximo que podemos fazer é aplicar conceitos matemáticos e físicos para encontrar resultados que façam sentido. Porém, acredito que nunca saberemos um desfecho definitivo.”
