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Como funciona a gravidade? Como se formam as galáxias? As respostas a estas perguntas podem estar na Teoria do Camaleão

Sociedade

MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRA

Várias simulações de galáxias feitas em supercomputadores mostram que a Teoria da Relatividade Geral, defendida por Einstein, pode não ser a única forma de explicar o funcionamento da gravidade, a formação de galáxias e a energia escura do universo

Pedro Dias

Pedro Dias

Jornalista

Um grupo de físicos na Universidade de Durham, na Inglaterra, Reino Unido, simulou o cosmos através de uma teoria alternativa à da gravidade, a Teoria do Camaleão. As imagens resultantes mostram que as galáxias semelhantes à Via Láctea ainda se conseguiriam formar num universo com leis gravitacionais diferentes. Por outras palavras, a Teoria do Camaleão é uma alternativa viável à Teoria da Relatividade Geral proposta por Albert Einstein em 1915, para a explicação da formação de estruturas universais.

Enquanto na Teoria da Relatividade Geral, a força da gravidade é tratada como uma constante, na Teoria do Camaleão é proposto que a força gravitacional varia com base no ambiente em redor. A relatividade geral já foi validada através de experiências, mas os modelos criados em computador mostram que a Teoria do Camaleão não pode ser eliminada enquanto alternativa, visto que se o universo se regesse pelas suas regras, o mesmo tipo de galáxias e de buracos negros se formariam.

“A nossa investigação não mostra que a relatividade geral esteja errada, mas sim que esta não tem de ser a única maneira de explicar o papel da gravidade na evolução do universo”, disse Christian Arnold, cosmologista da Universidade de Durham e coautor do estudo, em comunicado. Segundo o investigador, esta teoria vem provar que pode haver várias formas científicas de atribuir sentido ao universo.

A grande diferença entre ambas as teorias é a forma de como tratam a energia escuraa força misteriosa da qual ainda muito pouco se sabe e que se pensa ser responsável pela expansão do universo; e que constitui, segundo a NASA, 68% deste. A Teoria da Relatividade propõe que a energia escura é uma constante uniforme, já a teoria do Camaleão defende que esta é uma variável.

Os buracos negros têm um papel fulcral na formação de galáxias, pois o calor e os materiais que emanam ao absorver a matéria em seu redor podem queimar o gás necessário à formação de estrelas, impedindo assim que se formem. Manipular os valores da energia escura e da gravidade na simulação condicionou a quantidade de gases cósmicos consumidos e queimados pelos buracos negros supermassivos, que por sua vez determinou o número de estrelas formadas em cada galáxia.

“A Teoria do Camaleão permite que as leis da gravidade sejam modificadas, de modo a conseguirmos testar o efeito destas mudanças na formação de galáxias”, conclui Arnold. “Através das nossas simulações, mostrámos pela primeira vez que, mesmo que mudássemos a gravidade, isso não prevenia a formação de galáxias em disco com braços em espiral”.

Os investigadores notam ainda que, através desta simulação, consigam finalmente recolher mais informação sobre o que a energia escura realmente é e como funciona.

A Teoria do Camaleão faz parte de uma família de teorias de “gravidades modificadas”, que estudam o universo com base em modelos de gravidade alternativos, ou gravidades f(R). Nestes modelos, cada “gravidade modificada” é uma função variável, f, da curvatura escalar de Ricci, R. No caso da Teoria do Camaleão, a gravidade é afetada pela partícula camaleão, uma partícula capaz de alterar a sua própria densidade e responsável pela exerção de uma nova força no universo.

O estudo encontra-se publicado na sua totalidade na revista científica Nature Astronomy.