Explosão de estrela 4D pode ser origem do universo, diz estudo

No início, tudo era uno, pequeno e muito denso. Após um evento cósmico, ocorrido há 13 bilhões de anos, essa energia concentrada começou a se expandir rapidamente, dando origem ao universo como o conhecemos hoje. Essa teoria da criação do universo, chamada de Big Bang, costuma ser bem aceita no meio acadêmico. Mas uma pesquisa canadense, publicada em setembro, sugere um início diferente para a história.

Cosmologistas do Instituto Perimeter de Física Teórica, da Universidade de Waterloo, no Canadá, especularam que nosso universo pode ter se formado a partir da explosão de uma estrela de quatro dimensões espaciais (4D), originando um buraco negro. Após essa supernova, os restos de matéria podem ter formado uma membrana em 3D, que está em constante expansão – ou seja, o nosso universo.

Segundo o astrofísico Niayesh Afshordi, do Instituto Perimeter de Física Teórica, o ponto de partida da pesquisa não foi a supernova, mas sim a possibilidade de pertencermos a uma fatia de um universo 4D, como propunha um trabalho publicado em 2000 por físicos da Universidade Ludwig Maximilians, de Munique. “A origem da pesquisa foi verificar se a ideia de vivermos em uma membrana de uma dimensão maior poderia lançar luz à natureza do Big Bang”, explica. A partir daí, chegou-se a um novo cenário. “Começamos com a hipótese de que nosso universo é uma membrana 3D em volta de um buraco negro 4D, mas fomos levados à possibilidade de que essa membrana tenha emergido a partir do colapso de uma estrela 4D, como uma supernova”.

Assim como em um universo 3D existem objetos bidimensionais, no horizonte de eventos de um buraco negro 4D pode haver objetos tridimensionais – hiperesferas. Tendo em vista isso, a equipe de Afshordi se deu conta de que esse buraco negro poderia se originar a partir da explosão de uma estrela 4D. O passo seguinte foi simular esse colapso, e o resultado foi que o material ejetado formou a membrana 3D na qual supostamente vivemos. A membrana é um conceito da Teoria-M – que foi pensada a partir da Teoria das Cordas –, na qual o universo possui 11 dimensões – não apenas as quatro que conhecemos -, e tudo é formado por membranas.

Além de ter realmente lançado luz à gênese do universo em expansão, como a ideia que motivou o estudo propunha, a teoria de Afshordi e seus colegas também pode ajudar a responder outra questão controversa do Big Bang. Hoje, nosso universo tem uma temperatura relativamente uniforme, o que alguns cientistas consideram contraditório, considerando que ele começou a partir de uma caótica explosão. Segundo eles, não teria havido tempo suficiente para que todas as partes desse universo tivessem equilibrado suas temperaturas.

A maioria dos cosmologistas defende que essa expansão não começou a partir de uma grande explosão, e sim de uma desconhecida forma de energia que fez com que a matéria, densa e homogênea, inflasse em uma velocidade superior à da luz. Sendo o universo uma membrana surgida a partir de uma estrela 4D, de acordo com Afshordi, dela foi herdada a condição homogênea. “A temperatura uniforme poderia existir porque a estrela, antes do colapso, teve um longo tempo para alcançar o equilíbrio”, pontua.