E se o universo afinal não fosse assim tão uniforme?

Na cosmologia há um axioma tão repetido que já parece lei da natureza: em média, o universo é homogéneo e isotrópico. Traduzindo, se olhares suficientemente longe, tudo se torna estatisticamente uniforme, sem direcções privilegiadas. Um novo trabalho publicado na Nature vem estragar a simetria. Ao analisar a posição de quase 47 milhões de galáxias, uma equipa liderada por Francesco Sylos Labini encontra padrões coerentes em escalas onde deveríamos ver apenas ruído.

Sylos recorre a uma imagem simples. Se cada galáxia for um ponto num mapa, a grandes distâncias o desenho devia borratar, como uma fotografia vista de muito longe, até sobrar um fundo quase liso. O que a equipa diz ver é o contrário. As enormes paredes e filamentos da teia cósmica mantêm-se alinhados e interligados em distâncias de milhares de milhões de anos-luz. À medida que se aumenta o campo de visão, não se converge para a uniformidade, surgem novas estruturas organizadas.

Importa o que isto não é: não é a descoberta de um “eixo cósmico” único, uma seta gigante a atravessar o espaço. Os autores sublinham que não estão a reclamar uma direcção preferencial global. O que dizem encontrar é mais subtil, padrões de orientação em pares de galáxias que persistem até escalas próximas de um gigaparsec, cerca de 3,26 mil milhões de anos-luz. Em vez de o universo se dissolver num néon indistinto, a teia mantém desenho em escalas onde o modelo padrão assume que o lápis já se apagou.

Isto mexe com o chamado princípio cosmológico, o pilar que permite usar equações relativamente simples para descrever a expansão do universo, a matéria escura e a formação de estruturas. Em teoria, a homogeneidade e a isotropia só precisam de valer “em média” acima de certa escala. Na prática, quase ninguém tinha quantificado de forma sistemática onde é que essa escala começa. Sylos anda atrás desta pergunta desde o início dos anos 2000. Agora, com o Dark Energy Spectroscopic Instrument e um catálogo que cobre cerca de 11 mil milhões de anos de história cósmica, pôde atacar o problema com estatística mais fina.

O método, esse, é a verdadeira novidade. Em vez de procurar um alinhamento global, a equipa desenvolveu uma técnica para medir se as orientações de milhões de pares de galáxias mantêm padrões coerentes em diferentes escalas. É um tipo de pergunta que modelos de simulação também conseguem responder, por isso a próxima etapa óbvia é ver se universos virtuais gerados com a física standard reproduzem as mesmas correlações. Se não o fizerem, o desconforto não é apenas filosófico. Obriga a rever como é que a matéria escura, a gravidade e a expansão conjunta produzem a rede de filamentos e vazios que observamos.

Convém manter o sangue-frio. Um único artigo, mesmo numa revista como a Nature, não derruba décadas de cosmologia de precisão da mesma forma que uma rocha marciana com carbono não prova, por si só, vida em Marte, como se viu no caso da Perseverance. Estes resultados precisam de ser replicados com outros levantamentos de galáxias e com estatísticas independentes. Se sobreviverem ao crivo, não matam o modelo padrão, mas obrigam a afinar o conforto com que o usamos. A ideia de um cosmos perfeitamente “em média” pode ter sido sobretudo uma conveniência matemática.

Fonte: Wired