O que estava acontecendo antes do Big Bang? (Alguma coisa interessante?) Bem, um astrofísico propõe agora que os misteriosos “pequenos pontos vermelhos” detectados pela primeira vez pelo Telescópio Espacial James Webb e datados de algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang podem ser apenas evidências de um universo mais antigo antes do nosso, agora perdido no tempo.
Na realidade, é claro, estes primeiros “pequenos pontos vermelhos” são enormes, cada um com a sua própria galáxia massiva, com estrelas suficientes no seu redemoinho primordial para rivalizar com a Via Láctea tal como existe hoje. Alguns astrônomos pegou a chamar esses pontos de “quebradores de universo”, porque sua própria existência complicou modelos mais antigos de como a gosma inicial do universo se uniu pela primeira vez na forma de planetas, estrelas e galáxias jovens.
Mas agora, de acordo com Enrique Gaztanaga, professor do Instituto de Cosmologia e Gravitação da Universidade de Portsmouth, estas galáxias aparentemente prematuras e muito complexas podem na verdade ser a prova de que o Big Bang foi algo mais como um “Big Bounce” recorrente.
“Nesta imagem, o universo passa por uma fase de contração antes do big bang”, Gaztanaga argumenta em um artigo para The Conversion explicando seu novo estudo. “Em vez de entrar em colapso numa singularidade, ele ricocheteia, iniciando uma nova fase de expansão.”
Gaztanaga afirma que, arrastados por este ciclo vasto e impossivelmente antigo, como bóias sobrenaturais balançadas para frente e para trás pela maré cósmica, estão um fenômeno que ele chama de buracos negros “relíquias”.
Relíquias de galáxias perdidas
O argumento de Gaztanaga a favor da sua teoria do buraco negro relíquia baseia-se na ideia de que estas bolas densas de matéria, que (como sabem) exercem uma atração semelhante a um vácuo sobre a matéria à sua volta, teriam tido resistência suficiente para contrariar qualquer atração oposta em direção ao epicentro de um Grande Salto.
O comprovado princípio de exclusão de Pauli, desenvolvido há um século pelo físico Wolfgang Pauli (e ainda em uso hoje para ajudar explicar a formação de estrelas de nêutrons), detalha como essas interações podem ocorrer. A “pressão de degeneração de nêutrons” subatômica, que impede que certas estrelas supermassivas altamente densas entrem em colapso em buracos negros ainda mais densos, sob certas condições, poderia refletir limites de densidade semelhantes que protegeriam esses buracos negros relíquias.
De acordo com os cálculos de Gaztanaga, publicado neste mês de fevereiro na revista Physical Review D., uma variedade de fenômenos celestes, incluindo buracos negros, poderiam “sobreviver ao salto como relíquias”, desde que tenham mais de 90 metros (295 pés). “Essas relíquias”, escreveu ele em The Conversion, “podem incluir buracos negros, ondas gravitacionais e flutuações de densidade”.
Buracos negros relíquias, Gaztanaga também determinou, poderiam teoricamente ser formados de outra maneira também. À medida que grandes halos difusos de matéria e galáxias em turbilhão são apanhados na atração de um universo que se contrai para outro Grande Salto, esses corpos celestes podem, em vez disso, colapsar num buraco negro que então resiste a qualquer puxão adicional em direção ao epicentro do salto.
Assuntos obscuros
Se se verificar que os mecanismos que podem criar e preservar buracos negros relíquias são suficientemente comuns, poderão existir mais deles do que aqueles no centro das galáxias “pequenos pontos vermelhos” observadas pelo Telescópio Espacial James Webb. A massa densa e absorvente de luz de uma miríade de buracos negros relíquias órfãos, solitários ou de outra forma ocultos, na verdade, pode até ser a atração gravitacional ausente que os físicos há muito atribuem à chamada matéria escura.
“Os buracos negros relíquias oferecem uma alternativa atraente”, segundo Gaztanaga. “Se o salto produzir um número suficiente deles, eles poderão constituir uma fração significativa – talvez dominante – da matéria escura.”
Muitos astrofísicos têm esperança de que a matéria escura um dia venha a provar ser uma partícula fundamental distribuída por todo o universo, ideias que incluem fótons escuros, áxions e partículas massivas de interação fraca (ou WIMPs). Mas, na ausência de provas conclusivas, outros também abordaram hipóteses alternativas focadas em buracos negros, procurando evidências de buracos negros primordiais em miniatura, que seriam pequenos, muito antigos e, honestamente, não tão diferentes conceptualmente dos buracos negros relíquias de Gaztanaga.
“Ainda há muito trabalho a ser feito”, admitiu Gaztanaga. “Mas a possibilidade é profunda: o Universo pode não ter começado uma vez, mas pode ter recuperado. E as estruturas escuras que moldam as galáxias hoje podem ser relíquias de uma época anterior ao Big Bang.”
