A hipótese da luz cansada sugere que o Big Bang ocorreu há 26,7 mil milhões de anos

Uma teoria cosmológica há muito abandonada poderá merecer nova atenção para explicar certas anomalias do nosso Universo, defende o físico teórico Rajendra Gupta, da Universidade de Ottawa, no Canadá.

Hipótese da luz cansada e a idade do Universo

Ao combinar a teoria estabelecida de um Universo em expansão com uma explicação marginal conhecida como hipótese da luz cansada, Gupta concluiu que o Big Bang pode ter ocorrido há uns espantosos 26,7 mil milhões de anos. Este valor é o dobro da idade prevista pelos modelos actuais.

Esses anos adicionais poderiam justificar o facto de as galáxias mais longínquas observadas parecerem surpreendentemente maduras, apesar de estas cidades de estrelas deverem ter existido apenas durante meio milhar de milhões de anos.

Calcular a idade do Universo assemelha-se a tentar adivinhar a data de nascimento de uma criança pela sua altura. Os objectos distantes - em todas as direcções - apresentam tonalidades um pouco mais avermelhadas do que seria esperado pelos seus padrões característicos de luz. A explicação mais provável é a expansão do espaço, que estica essas ondas luminosas como uma mola puxada.

Como a luz demora tempo a viajar, a luz mais vermelha é também luz mais antiga, pois foi esticada ao longo de uma distância maior. Ao recuar a partir desta taxa estimada de crescimento, a expansão permite determinar quando o Universo era um volume compacto fervilhante de energia concentrada.

Contudo, esta não foi a única proposta para explicar por que razão a luz distante parece mais vermelha. Em 1929, o astrónomo suíço Fritz Zwicky sugeriu que a luz perdia simplesmente força ao atravessar extensões tão vastas de espaço. Menos energia significa uma frequência inferior e comprimentos de onda maiores, deslocando o espectro dos objectos brilhantes e distantes.

Em termos simples, a luz ficava «cansada».

Embora Zwicky tenha mais tarde chegado a uma descoberta marcante que consolidou o grande mistério da matéria escura, a sua hipótese da luz cansada apresentava demasiados problemas para ser aceite. O modelo do Universo em expansão permaneceu, assim, como a teoria preferida.

O modelo híbrido de Rajendra Gupta

Como Gupta explica na sua proposta recentemente publicada, isso não implica que as duas ideias sejam mutuamente exclusivas. Aliás, a sua combinação pode ajudar a resolver a razão pela qual os primeiros quasares e galáxias parecem ter milhares de milhões de anos.

A hipótese pode igualmente esclarecer por que razão estes objectos aparentam ser menores do que o previsto, apesar das suas massas já bem desenvolvidas.

A hipótese híbrida de Gupta parte do princípio de que o Universo tem realmente as dimensões que acreditamos ter e que se expandiu até à escala actual desde um acontecimento de Big Bang no passado. O investigador começa por recorrer a dois modelos de Universo em expansão: um assente nas premissas padrão sobre a uniformidade e a planura do cosmos, e outro que introduz alguns ajustes relacionados com aquilo a que se chama uma constante de acoplamento.

As constantes de acoplamento descrevem as interacções entre forças que actuam sobre partículas, como a forma pela qual os campos electromagnéticos de dois protões mantidos próximos afectam o comportamento um do outro de modos específicos.

Todas as forças possuem uma constante de acoplamento, que pode não ser constante de todo, variando com a energia. Isto permite que estas constantes variem o suficiente para alterar o comportamento da luz. Se esta constante tiver mudado ao longo do tempo, os nossos cálculos sobre a idade do Universo poderão estar significativamente errados.

«O nosso modelo, recentemente desenvolvido, prolonga o tempo de formação das galáxias por vários milhares de milhões de anos, tornando o Universo 26,7 mil milhões de anos velho, e não 13,7 como se estimava anteriormente», afirma Gupta.

Galáxias pequenas e observações inesperadas

Um dos obstáculos à teoria da luz cansada é que a perda de energia numa onda luminosa corresponderia a uma perda de momento, alterando o aspecto dos objectos muito distantes. Porém, como as galáxias antigas parecem invulgarmente pequenas, esse conflito poderá ser precisamente um motivo para reconsiderar a hipótese.

Sempre que as observações não correspondem inteiramente ao que se esperava, os cientistas testam todas as ideias que conseguem imaginar para descobrir quais resistem. Algumas são convencionais, outras peculiares, e algumas recuperam hipóteses mortas para verificar se, afinal, ainda mostram sinais de vida.

Qualquer que seja a explicação que prevaleça no fim, quase certamente transformará a forma como entendemos a evolução, ao longo do tempo, do nosso Universo e dos seus deslumbrantes conteúdos.

Esta investigação foi publicada nos Avisos Mensais da Sociedade Astronómica Real.