Albert Einstein pode não ter inventado o próprio universo, mas as regras fundamentais que ele descobriu reinventaram nossa compreensão do mundo natural, derrubando convenções e desafiando a experiência humana. Buracos negros, um universo em expansão, o paradoxo dos gêmeos e até mesmo a fusão do espaço e do tempo em uma única unidade mensurável – o espaço-tempo – fazem parte de seu legado. E de acordo com uma nova pesquisa publicada na revista científica Astronomia da Naturezaos hits continuam chegando.
Pesquisadores da Austrália e da Nova Zelândia se uniram para verificar uma das previsões mais estranhas das fórmulas de Einstein: que o universo primitivo funcionava em câmera lenta em comparação com hoje. Como o universo está se expandindo e há um limite para a rapidez com que a luz pode viajar – ou seja, a velocidade da luz – objetos que parecem mais distantes também aparecem como eram há muito tempo. Alguns dos objetos mais distantes e antigos no universo observável hoje são quasares.
O que são quasares?
A palavra quasar é na verdade uma abreviação feita do termo “fontes de rádio quase estelares”. Eles foram descobertos pela primeira vez como pontos no céu que emitiam ondas de rádio em vez de luz visível, daí sua natureza “quase estelar”. Desde então, foram encontrados quasares que emitem outras frequências de luz, como raios-x, mas a palavra quasar permaneceu mesmo assim. (Lamentavelmente, quaxar não é uma palavra.) Após observações adicionais durante a segunda metade do século 20, foi determinado que esses objetos pontuais estavam realmente mais distantes, muito maiores e muito mais poderosos do que qualquer estrela nesta galáxia. ou qualquer outro.
É comum que as galáxias, incluindo a nossa, tenham um buraco negro supermassivo em seu centro. (Eles nos ajudam a encontrar buracos negros ocultos.) No início do universo, o espaço era mais denso com gases como hidrogênio e hélio do que observamos hoje. Esse gás prontamente disponível seria atraído para esses primeiros buracos negros e cairia em direção a eles em velocidades crescentes em uma espiral superaquecida chamada disco de acreção. Um quasar é um buraco negro supermassivo com um disco de acreção extremamente denso e energético.
A energia da matéria em queda de um quasar é tão grande que campos magnéticos poderosos se formam. Parte da matéria entra no buraco negro, mas grande parte é lançada para longe dos polos do quasar, seguindo os campos magnéticos como um acelerador de partículas, mas trilhões de vezes maior. Esses jatos inacreditavelmente energéticos são o que podemos observar hoje a bilhões de anos-luz de distância, superando em brilho todas as suas galáxias hospedeiras.
Quasares podem ser relógios
Em sua nova pesquisa, os cientistas detalharam como analisaram 20 anos de observações de cerca de 200 quasares individuais. Os dados continham informações sobre como os jatos de energia de cada quasar flutuavam ao longo do tempo. Eles usaram essas flutuações periódicas para medir a passagem do tempo, da mesma maneira que observariam o ponteiro dos segundos se esses quasares fossem relógios muito antigos e distantes.
O que os pesquisadores descobriram foi que cada “segundo” nos relógios quasares era muito mais lento do que o que observaríamos aqui na Terra hoje. E não apenas um pouco, foi cinco vezes mais lento. O universo tem cerca de 13,7 bilhões de anos agora, mas os quasares neste experimento – por estarem tão distantes – parecem ter apenas 1 bilhão de anos após o big bang. Isso mostra que no início do universo, o tempo passava mais devagar.
Claro, uma das grandes conquistas de Albert Einstein foi mostrar que o tempo é relativo. Se você pudesse visitar um desses quasares há mais de 12 bilhões de anos, não notaria nada de estranho no fluxo do tempo – pareceria normal. É apenas lento em comparação com o fluxo do tempo hoje. Então o que tudo isso significa? Isso significa que o universo está de fato se expandindo e alongando o espaço-tempo com ele, exatamente como previsto. Einstein provou que estava certo, mais uma vez.