Em julho, um estudo de uma equipe de pesquisa coreana foi publicado no The Astrophysical Journal, uma revista acadêmica internacional publicada pela American Astronomical Society. Esta pesquisa, liderada por uma equipe liderada pelo professor Kyu Hyun-chae, do Departamento de Física e Astronomia da Universidade de Sejong, contém o conteúdo da descoberta de movimentos celestes que não podem ser explicados pelas teorias cosmológicas publicadas até agora. Assim, ele argumentou que a teoria do big bang baseada na relatividade geral deveria ser revista, atraindo a atenção da comunidade astronômica internacional.
Em fevereiro deste ano, também chamou a atenção um artigo publicado por uma equipe de pesquisadores da Swinburne University of Technology, na Austrália, na revista internacional Nature. A equipe de pesquisa anunciou que seis galáxias gigantes foram descobertas no início do universo, 500 a 700 milhões de anos após o Big Bang. Uma galáxia era tão grande que a massa total de estrelas na galáxia era cerca de 100 bilhões de vezes a do Sol. Isso reflete a análise anterior da astronomia. Isso ocorre porque as galáxias no início do universo eram muito pequenas e foram analisadas para crescer em tamanho ao longo do tempo. A equipe de pesquisa disse que sugere que a cosmologia atual do processo inicial de formação de galáxias precisa ser revisada.
Recentemente, com o desenvolvimento de equipamentos de observação espacial, como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, as cosmologias existentes, como a teoria do Big Bang, foram ameaçadas. Atualmente, estima-se que o universo tenha cerca de 13,8 bilhões de anos. Os humanos modernos surgiram há cerca de 200.000 anos. Faz apenas 100 anos desde que acendemos uma fogueira, escolhemos a civilização e desenvolvemos a Teoria do Big Bang. Os cientistas afirmam que a ameaça às teorias existentes criadas neste curto período de tempo mostra que a análise do universo pela humanidade está se tornando mais matizada.
Atualmente a cosmologia também passou por ameaças, discussões e complementos. De acordo com a cosmologia moderna, não havia nada no começo. Átomos, estrelas, galáxias, até mesmo o tempo e o espaço não nascem. O ponto onde tudo nasceu é chamado de Big Bang. Esta cosmologia moderna começa com a cosmologia estática declarada por Albert Einstein em 1917. Einstein argumentou que “o universo não está se expandindo nem se contraindo”.
No entanto, o matemático russo Friedmann e o padre belga Lemaître, que foram informados sobre a teoria geral da relatividade de Einstein anunciada em 1916, tiveram uma ideia diferente. Eu vi que o universo deve estar se expandindo. Os dois artigos foram publicados em 1922 e 1927, respectivamente, e afirmam que “o universo começou com a explosão de átomos primordiais e gradualmente se expandiu”. Einstein ignorou essa tese. Mas em 1929, algo aconteceu que mudou a opinião de Einstein. O astrônomo americano Edwin Hubble notou que as galáxias estão se afastando e anunciou que o universo está se expandindo. Em 1931, Einstein retirou a introdução forçada da constante cosmológica ao então senso comum de que “o universo é infinito e constante”.
No entanto, a Teoria do Big Bang não foi totalmente aceita no mundo acadêmico. Professores de astronomia da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, como Fred Hoyle e Herman Bondi, não concordavam com a teoria do Big Bang. De acordo com a teoria do Big Bang, se o tempo do universo fosse invertido, deve ter havido uma singularidade de temperaturas muito altas e superdensidades, pois toda a matéria se congregou em um único ponto no universo primordial. No entanto, essa singularidade não pode ser explicada fisicamente. Assim, eles introduziram uma “cosmologia normativa”. Na cosmologia estática, o universo é uniforme no espaço e no tempo. Também tem ‘isotrópicos’, então o passado e o presente têm a mesma forma. Isotrópico significa que tem as mesmas propriedades em todas as orientações cristalográficas. Por esta razão, a cosmologia estática não precisa levar em conta o momento da singularidade ou o nascimento do universo.
A teoria do big bang e a cosmologia estática, que surgiram quase simultaneamente, têm sido objeto de intenso debate devido à falta de evidências conclusivas para ambas. Então, na década de 1960, foi observada a “radiação cósmica de fundo”. A radiação cósmica de fundo é a radiação eletromagnética que está presente em todo o universo. Foi criado pelo Big Bang primordial, o que indica que no passado a temperatura do universo era quente o suficiente para atingir milhares de graus e que a distribuição da matéria era uniforme. Depois disso, as evidências que sustentavam a teoria do big bang aumentaram uma a uma, e a aguda controvérsia com a cosmologia estática chegou ao fim, estabelecendo-se finalmente como a teoria dominante.
Mas a teoria do big bang ainda está longe de ser perfeita. Em primeiro lugar, a teoria do big bang não pode explicar o momento em que o universo nasceu. É possível explicá-lo imediatamente após o nascimento do universo, mas é impossível explicá-lo no momento anterior ao nascimento. Muitas perguntas foram respondidas no próprio original, mas as preocupações subjacentes permanecem sem solução.
O artigo apresentado pela equipe do professor Kyu Hyun-chae desta vez indicou que a mecânica newtoniana falha no movimento orbital de “estrelas binárias de longo período”. Uma estrela binária de longo período é um sistema estelar no qual duas estrelas orbitam uma à outra a uma distância de centenas a milhares de vezes a distância entre o Sol e a Terra, 1AU (1AU é a distância média entre o Sol e a Terra, cerca de 150 milhões de km) e são comumente encontrados no espaço. A equipe de pesquisa analisou dados de cerca de 26.500 binários de longo período em 650 anos-luz (1 ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, cerca de 9,46 trilhões de quilômetros) observados pelo telescópio espacial Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA). .
Como resultado, descobriu-se que a aceleração gravitacional do movimento orbital binário desviava da previsão da mecânica newtoniana quando a distância binária de longo alcance era superior a 2.000 unidades astronômicas. Com mais de 5.000 unidades astronômicas, parece ser cerca de 1,4 vezes maior do que a mecânica newtoniana esperava. Este resultado é consistente com o “teorema AQUAL”, que é “Mecânica Newtoniana Modificada”, uma teoria que explica que a mecânica newtoniana é violada em gravidade muito pequena onde a aceleração se aproxima de zero. Essa teoria foi proposta pela primeira vez em 1983 pelo físico israelense Mordihai Milgrom, professor emérito do Instituto Weizmann.
A equipe de pesquisa disse: “É uma evidência direta de que a mecânica newtoniana falha quando a gravidade enfraquece. Dado que os resultados concordam intimamente com os valores esperados da teoria AQUAL, a possibilidade de obter esse resultado por acaso é quase zero”. Ele acrescentou: “Esta pesquisa não significa que não apenas a mecânica newtoniana, que já dura 300 anos, deve ser revista, mas também a relatividade geral, que segue o princípio da equivalência forte”.
As descobertas observacionais da equipe de pesquisa do Swinburne Institute of Technology, na Austrália, não podem ser explicadas pelas teorias existentes. Quando a equipe de pesquisa analisou os dados observacionais do JWST da NASA, seis galáxias gigantes foram descobertas 500 a 700 milhões de anos após o Big Bang. A análise da luz cósmica inicial emitida por essas galáxias revelou que a maior galáxia tem uma massa estelar 100 bilhões de vezes a do Sol. Galáxias desse tamanho geralmente são descobertas cerca de um bilhão de anos após o Big Bang.
De acordo com a teoria atual da formação de galáxias, pequenas galáxias se combinam para formar grandes galáxias, e grandes galáxias criam galáxias maiores. Portanto, esperava-se que houvesse principalmente pequenas galáxias no início do universo imediatamente após o Big Bang. Porém, contrariando as expectativas, desta vez foi descoberta uma galáxia muito grande que estava fora do alcance esperado da teoria. “Isso muda completamente o que os cientistas sabem sobre as origens das galáxias no início do universo”, disse a equipe de pesquisa.
Há também uma alegação na Coréia de que há algo errado com a teoria da expansão acelerada do universo, que ganhou o Prêmio Nobel de Física de 2011. A teoria da expansão acelerada do universo é uma teoria astrofísica popular de que o universo está se expandindo mais rapidamente e mais rápido. Três cientistas, incluindo o professor Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, que liderou o estudo da expansão acelerada do universo, receberam o Prêmio Nobel de Física.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Lee Young-wook, do Departamento de Astronomia e Ciências Espaciais da Universidade de Yonsei, anunciou em novembro do ano passado que havia publicado um estudo online no jornal internacional ‘Journal of the Royal Astronomical Society’, que descobriu que o básico suposições da teoria da expansão acelerada do universo estavam incorretas. A teoria da aceleração cósmica assume que o brilho máximo da luz de uma supernova é o mesmo para todas as estrelas, independentemente de sua idade. No entanto, a equipe de pesquisa afirmou ter encontrado evidências de que a luz emitida pelas supernovas muda com a idade da “estrela-mãe”, um estado antes de a estrela atingir o fim de sua vida útil.
Além dessas equipes de pesquisa, a NASA e a Agência Espacial Européia estão constantemente conduzindo pesquisas que contêm a necessidade de revisar as atuais teorias predominantes. Especialistas explicam que o desempenho de equipamentos que observam diretamente o universo, como o JWST, melhorou recentemente, e as pistas para os segredos do universo estão se acumulando. Espera-se que o telescópio espacial de próxima geração da NASA “Nancy Grace Roman Space Telescope” seja lançado em 2027, o telescópio espacial da Agência Espacial Européia em 2026 e o telescópio espacial infravermelho “Xuntian” da China em 2024. Espera-se que ele entenda os seres humanos do Universo, como ele. Origens, você irá mais fundo.
O físico teórico Stephen Hawking, que morreu em 2018, disse: “Não sei se Deus existe, mas a ciência pode explicar adequadamente o universo sem um criador”. Ele disse que a humanidade é especial.
[고재원 기자]
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