Esta história foi atualizada em 23 de agosto às 9:20 da manhã.
Nós não estamos vivendo no primeiro universo. Havia outros universos, em outras eras, antes do nosso, um grupo de físicos disse. Como o nosso, esses universos estavam cheios de buracos negros. E podemos detectar traços desses buracos negros há muito mortos no fundo cósmico de microondas (CMB) - a radiação que é um remanescente do violento nascimento do nosso universo.
Pelo menos, essa é a visão um tanto excêntrica do grupo de teóricos, incluindo o proeminente físico matemático da Universidade de Oxford Roger Penrose (também um importante colaborador de Stephen Hawking). Penrose e seus acólitos defendem uma versão modificada do Big Bang.
Na história do espaço e do tempo de Penrose e dos físicos de inclinação semelhante (que eles chamam de cosmologia cíclica conforme), os universos borbulham, se expandem e morrem em sequência, com buracos negros de cada um deixando vestígios nos universos a seguir. E em um novo artigo divulgado em 6 de agosto na revista de pré-impressão arXiv, Penrose, juntamente com o matemático Daniel An da Universidade Estadual de Nova York Daniel An e o físico teórico da Universidade de Varsóvia Krzysztof Meissner, argumentaram que esses traços são visíveis nos dados existentes no CMB .
Um explicou como esses traços se formam e sobrevivem de uma era para outra.
"Se o universo continuar e os buracos negros engolirem tudo, em um determinado momento, só teremos buracos negros", disse ele à Live Science. Segundo a teoria mais famosa de Hawking, os buracos negros lentamente perdem parte de sua massa e energia ao longo do tempo através da radiação de partículas sem massa chamadas gravitons e fótons. Se essa radiação Hawking existir, "o que acontecerá é que esses buracos negros encolherão gradualmente".
A um certo ponto, esses buracos negros se desintegrariam completamente, disse An, deixando ao universo uma sopa sem massa de fótons e gravitons.
"A coisa sobre esse período de tempo é que gravitons e fótons sem massa realmente não experimentam tempo ou espaço", disse ele.
Gravitons e fótons, viajantes sem velocidade da luz, não experimentam tempo e espaço da mesma maneira que nós - e todos os outros objetos maciços e de movimento mais lento do universo -. A teoria da relatividade de Einstein determina que os objetos com massa parecem se mover mais lentamente no tempo, à medida que se aproximam da velocidade da luz, e as distâncias se desviam de sua perspectiva. Objetos sem massa, como fótons e gravitons, viajam na velocidade da luz, para que não experimentem tempo ou distância.
Portanto, um universo cheio apenas de gravitons ou fótons não terá noção do que é tempo ou espaço ", disse An.
Nesse ponto, alguns físicos (incluindo Penrose) argumentam que o vasto universo vazio do pós-buraco negro começa a se assemelhar ao universo ultracomprimido no momento do big bang, onde não há tempo nem distância entre nada.
"E então tudo começa de novo", disse An.
Portanto, se o novo universo não contém nenhum dos buracos negros do universo anterior, como esses buracos negros deixaram traços no CMB?
Penrose disse que os vestígios não são dos próprios buracos negros, mas dos bilhões de anos que esses objetos gastam colocando energia em seu próprio universo através da radiação Hawking.
"Não é a singularidade do buraco negro", ou é o corpo físico real, ele disse à Live Science ", mas a ... radiação Hawking inteira do buraco ao longo de sua história".
Aqui está o que isso significa: O tempo todo que um buraco negro se dissolve através da radiação Hawking deixa uma marca. E essa marca, feita nas frequências de radiação de fundo do espaço, pode sobreviver à morte de um universo. Se os pesquisadores pudessem identificar essa marca, os cientistas teriam motivos para acreditar que a visão do universo do CCC está certa, ou pelo menos não definitivamente errada.
Para identificar essa fraca marca contra a já fraca e confusa radiação da CMB, An disse que ele organizou uma espécie de torneio estatístico entre as manchas do céu.
Um tomou regiões circulares no terceiro céu, onde galáxias e luz das estrelas não sobrecarregam o CMB. Em seguida, ele destacou as áreas em que a distribuição das frequências de microondas corresponde ao que seria esperado se existissem pontos Hawking. Ele disse que esses círculos "competiam" entre si, para determinar qual área mais se aproximava dos espectros esperados dos pontos de Hawking.
Em seguida, ele comparou esses dados com dados falsos do CMB que ele gerou aleatoriamente. Esse truque foi feito para descartar a possibilidade de que esses "pontos Hawking" tentativos pudessem se formar se o CMB fosse inteiramente aleatório. Se os dados CMB gerados aleatoriamente não pudessem imitar esses pontos de Hawking, isso sugeriria fortemente que os pontos de Hawking recém-identificados eram realmente de buracos negros de eras passadas.
Esta não é a primeira vez que Penrose lança um artigo para identificar pontos de Hawking de um universo passado. Em 2010, ele publicou um artigo com o físico Vahe Gurzadyan que fez uma afirmação semelhante. Essa publicação provocou críticas de outros físicos, deixando de convencer a comunidade científica em geral. Dois artigos de acompanhamento (aqui e aqui) argumentaram que a evidência dos pontos de Hawking que Penrose e Gurzadyan identificaram foi de fato o resultado de ruído aleatório em seus dados.
Ainda assim, Penrose pressiona para frente. (O físico também argumentou famosa, sem convencer muitos neurocientistas, que a consciência humana é o resultado da computação quântica.)
Questionado se um dia os buracos negros do nosso universo poderiam deixar vestígios no universo da próxima era, Penrose respondeu: "Sim, de fato!"
Nota do editor: Uma versão anterior desta história se referia ao CMB como "radioativo". É radiação, mas não é radioativo. A história foi corrigida.
