Cosmology

pontos quentes inesperados no fundo cósmico de microondas (CMB) poderiam ter sido produzidos por buracos negros evaporando antes do Big Bang. Assim diz um trio de cientistas liderado pelo físico matemático Roger Penrose em um artigo apresentando novas evidências de que nosso universo é apenas uma etapa em um ciclo potencialmente infinito de extinção cósmica e renascimento. Outros pesquisadores, no entanto, permanecem cépticos de que o fundo de microondas realmente contém sinais de um aeon anterior.

de acordo com a cosmologia padrão, o universo passou por uma expansão muito breve, mas excepcionalmente intensa logo após o Big Bang. Este período de “inflação” teria resolvido quaisquer irregularidades na estrutura do universo primitivo, levando ao cosmos muito uniforme que observamos ao nosso redor.

no entanto, Penrose , com base na Universidade de Oxford, desenvolveu uma teoria rival conhecida como” cosmologia cíclica conforme ” (CCC) que postula que o universo se tornou uniforme antes, e não depois, do Big Bang. A idéia é que o universo gira de um aeon para o outro, cada vez começando infinitamente pequeno e ultra-suave antes de expandir e gerar aglomerados de matéria. Essa matéria eventualmente é sugada por buracos negros supermassivos, que, a longo prazo, desaparecem emitindo continuamente radiação Hawking. Este processo restaura a uniformidade e prepara o palco para o próximo Big Bang.

a Perder massa

CCC encontrou-se com o ceticismo de muitos cosmólogos, pois, sendo apresentou, em 2005, não menos importante, porque a correspondência de um universo infinitamente grande, em um aeon com um infinitamente pequeno na próxima requer que todas as partículas perdem a sua massa quando o universo é muito antigo. No entanto, em 2010 Penrose e Vahe Gurzadyan do Instituto de Física de Erevan, na Armênia, alegaram que eles tinham encontrado evidências para apoiar CCC na forma de anéis de temperatura uniforme dentro do CMB. Esses anéis, a idéia foi, seria a assinatura em nosso aeon de ondas gravitacionais emitidas esférica geradas por colidir buracos negros no aeon anterior.

O par encontrou esses anéis em dados da NASA Wilkinson Microwave Anisotropia Probe (WMAP), enquanto, ao mesmo tempo, alegando que eles não viam tal padrão (standard) simulações da CMB, que eles tinham realizado. Outros grupos, no entanto, argumentaram que simulações realmente continham Anéis – uma vez que foram modificados para levar em conta a distribuição de pontos quentes e frios em várias escalas angulares que são vistas no CMB real e que são previstas pela física inflacionária.

Undeterred, Penrose has now published a different kind of evidence in support of CCC. Ao invés de anéis de temperatura quase uniforme, ele identificou manchas dentro do CMB que são muito mais quentes do que a região circundante. A idéia é que esses pontos quentes poderiam ser devido à radiação (principalmente eletromagnética) dada durante a evaporação Hawking dos buracos negros supermassivos no aeon anterior.

Hawking points

Penrose diz que, embora originalmente muito fraco, essas emissões teriam sido concentradas em nosso próprio aeon em pontos com enormes quantidades de energia que ele e seus colegas chamam de Hawking points. Essa concentração Surge, explica ele, porque”o universo perde a noção de quão grande é na transição entre eras”. Os pontos de Hawking teriam então se esticado durante o início do universo, formando manchas circulares com um diâmetro no céu cerca de cinco vezes maior do que a lua.

Em um preprint recentemente transferido para o arXiv servidor, Penrose e dois colegas – Daniel Um dos SUNY Maritime College, NOS eua, e Krzysztof Meissner na Universidade de Varsóvia, na Polônia, relatório de lavagem CMB dados da Agência Espacial Europeia do satélite Planck para hot spots de vários tamanhos e a análise de como rapidamente o micro-ondas temperatura cai em torno deles comparado aos pontos em 1000 mapas simulados da CMB. Eles descobriram que em e em torno de pequenos pontos, nenhum mapa simulado tinha gradientes de temperatura mais elevados do que o cosmos real – com as variações de temperatura no último caso sendo cerca de uma ordem de magnitude maior (cerca de 3×10-4 K) do que a média CMB.

forte apoio

de acordo com Penrose, esta disparidade entre dados reais e simulados fornece um forte apoio para a CCC sobre a inflação. “Certamente saudamos as tentativas de explicar essas observações em termos de modelos atualmente aceitos”, diz ele,”mas pensamos que isso será difícil a menos que surjam ideias radicalmente novas”.

O universo poderia ser preso em um loop e um natural reator nuclear

Alguns outros físicos, no entanto, permanecem reticentes. James Zibin, da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá, aponta que os cientistas têm examinado o CMB por anos e não encontraram nenhuma evidência para pontos particularmente quentes (embora eles tenham identificado uma mancha fria anômala). Ele conta também que Penrose e colegas não conseguiram conta para o “olhar” de efeito, argumentando que o facto de terem encontrado os pontos mais quentes no real, em oposição a dados simulados em apenas 2 dos 40 testes (com foco em diferentes tamanhos de spot e CMB região de fronteira de cada vez) as chances de ter sido vítima de uma estatística fluke queda de 1 em 1000 para tão baixo como 1: 50.

Douglas Scott, um colega de Zibin na Colúmbia Britânica, também é céptico. Descrevendo o artigo como” muito confuso e difícil de seguir”, ele é cauteloso com o que ele vê como uma série potencialmente interminável de tentativas de encontrar características incomuns no CMB. “Obviamente, se alguém pudesse mostrar que algum padrão específico no céu de microondas era uma prova de que o universo passou por uma série de ciclos, então isso seria espectacularmente emocionante”, diz ele. “Mas este jornal está muito longe de fazer isso.”