Teria o universo 26,7 bilhões de anos?

Nosso universo pode ter o dobro da idade das estimativas atuais, de acordo com um novo estudo que desafia o modelo cosmológico dominante e lança uma nova luz sobre o chamado “problema impossível das galáxias primitivas”.

O trabalho foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

“Nosso modelo recém-desenvolvido estende o tempo de formação da galáxia em vários bilhões de anos, tornando a idade do universo de 26,7 bilhões de anos, e não 13,7 como estimado anteriormente”, diz o autor Rajendra Gupta, professor adjunto de física na Faculdade de Ciências da Universidade de Ottawa.

Durante anos, astrônomos e físicos calcularam a idade do nosso universo medindo o tempo decorrido desde o Big Bang e estudando as estrelas mais antigas com base no desvio para o vermelho da luz proveniente de galáxias distantes. Em 2021, graças a novas técnicas e avanços tecnológicos, a idade do nosso universo foi assim estimada em 13,797 bilhões de anos usando o modelo de concordância Lambda-CDM.

No entanto, muitos cientistas ficaram intrigados com a existência de estrelas como o Matusalém, que parecem ser mais velhas do que a idade estimada de nosso universo e com a descoberta de galáxias primitivas em um estado avançado de evolução possibilitado pelo Telescópio Espacial James Webb. Essas galáxias, existindo apenas 300 milhões de anos ou mais após o Big Bang, parecem ter um nível de maturidade e massa tipicamente associado a bilhões de anos de evolução cósmica. Além disso, elas são surpreendentemente pequenas em tamanho, adicionando outra camada de mistério à equação.

A teoria da luz cansada de Zwicky propõe que o desvio para o vermelho da luz de galáxias distantes se deve à perda gradual de energia por fótons em vastas distâncias cósmicas. No entanto, esta tese entra em conflito com observações. No entanto, Gupta descobriu que “ao permitir que essa teoria coexista com o universo em expansão, torna-se possível reinterpretar o desvio para o vermelho como um fenômeno híbrido, em vez de puramente devido à expansão”.

Além da teoria da luz cansada de Zwicky, Gupta introduz a ideia de “constantes de acoplamento” em evolução, conforme a hipótese de Paul Dirac. As constantes de acoplamento são constantes físicas fundamentais que governam as interações entre as partículas. Segundo Dirac, essas constantes podem ter variado ao longo do tempo. Ao permitir que evoluam, o prazo para a formação das primeiras galáxias observadas pelo telescópio Webb em altos desvios para o vermelho pode ser estendido de algumas centenas de milhões de anos para vários bilhões de anos. Isso fornece uma explicação mais viável para o nível avançado de desenvolvimento e massa observados nessas antigas galáxias.

Além disso, Gupta sugere que a interpretação tradicional da “constante cosmológica”, que representa a energia escura responsável pela expansão acelerada do universo, precisa de revisão. Em vez disso, ele propõe uma constante que explica a evolução das constantes de acoplamento. Essa modificação no modelo cosmológico ajuda a resolver o quebra-cabeça dos pequenos tamanhos de galáxias observados no início do universo, permitindo observações mais precisas.