Nova teoria explica origem do Universo através de ondas gravitacionais

Uma equipa internacional de cosmólogos apresentou um modelo que atribui a formação das primeiras estruturas do Universo a ondas gravitacionais, pequenas ondulações no espaço-tempo previstas por Albert Einstein em 1915. A proposta, publicada na revista Physical Review Research, procura substituir parte das hipóteses do paradigma inflacionário do Big Bang por um cenário com menos parâmetros livres.

O que está em causa no modelo inflacionário

Desde a década de 1980, o chamado paradigma inflacionário descreve uma expansão extremamente rápida do Universo instantes após o Big Bang. Para explicar a homogeneidade observada e a origem das galáxias, esse modelo recorre a vários parâmetros ajustáveis e a um campo teórico de alta energia, o inflaton. Segundo Raúl Jiménez, investigador da Universidade de Barcelona, a flexibilidade destes parâmetros torna difícil discernir se o esquema explica efectivamente a realidade ou se apenas se adapta às medições já existentes.

Daniele Bertacca, da Universidade de Pádua, sublinha o mesmo problema: demasiados elementos ajustáveis podem enfraquecer o poder preditivo da teoria. A nova proposta surge precisamente para reduzir esta dependência, ao condensar toda a evolução cósmica numa única escala de energia.

Ondas gravitacionais no centro da nova explicação

O modelo parte de um estado inicial de expansão conhecido como espaço de De Sitter, descrito pelos autores como uma condensação de grávitons — partículas hipotéticas que transportariam a força da gravidade tal como os fotões transmitem o electromagnetismo. À medida que os efeitos quânticos desse estado se intensificam, a estrutura torna-se caótica, libertando ondas gravitacionais capazes de gerar variações de densidade mínimas, mas suficientes para originar matéria, estrelas e galáxias.

Ao contrário do esquema inflacionário tradicional, esta abordagem baseia-se num único parâmetro: a escala de energia do espaço de De Sitter. De acordo com Bertacca, a não linearidade inerente à gravidade quântica liga directamente essa escala ao nível de flutuações actualmente observado no fundo cósmico de micro-ondas. O resultado é um enquadramento considerado elegante pelos investigadores, por dispensar campos adicionais e por apresentar previsões que podem ser refutadas ou confirmadas.

Previsões testáveis e próximos passos

Tal como sucede com qualquer modelo teórico, a nova hipótese necessita de validação empírica. Os autores apontam três conjuntos de dados essenciais:

Radiação cósmica de fundo: as medições de temperatura e polarização deste “fóssil” do Universo primordial podem indicar se as flutuações previstas batem certo com a realidade.

Estrutura em larga escala: a distribuição de galáxias e aglomerados fornece outra via para verificar se as variações de densidade calculadas pelo modelo correspondem às observações.

Ondas gravitacionais primordiais: a detecção directa dessas ondulações, esperada por missões terrestres e espaciais na próxima década, seria um teste decisivo para a teoria.

Jiménez defende que o enquadramento agora proposto representa “um arcabouço minimalista, mas potencialmente falsificável”, característica central do método científico. Caso seja confirmado, o trabalho poderá dispensar mecanismos especulativos e reforçar a ligação entre gravidade e física quântica na explicação do nascimento do cosmos.