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Expansão do Universo derrubada! Fomos enganados por tanto tempo?

maio 26, 2014

Talvez alguns de vocês tenham ouvido falar de uma nova evidência que mostra que o universo não está em expansão, veiculado por alguns sites de qualidade questionável. Aparentemente o estudo foi publicado em um periódico científico por revisões por pares, e feito por pesquisadores aparentemente de verdade. O primeiro autor seria um tal de Eric Lerner. Eles tem razão? Fomos enganados durante tanto tempo? Einstein estava errado?

Quanto mais distante, menor o brilho

A ideia é simples. Sabemos que quando algo está distante, mais fraco o seu brilho observado. Uma lâmpada na nossa cara ofusca bem mais  do que uma lâmpada no fim de uma avenida. Mas quando além disso o universo está se expandindo, existem outros fatores que aumentam esse efeito de enfraquecimento do brilho. E, em cosmologia, para saber a distância de uma galáxia usamos o fato de que as galáxias se afastam provocando uma modificação da cor da galáxia (redshift, ou desvio para o vermelho) devido ao efeito Doppler, e quanto mais distantes mais rápido isso acontece. Ou seja, ao fim, é possível relacionar o redshift observado (e portanto a distância) com a luminosidade. Esse é o teste de luminosidade de Tolman, proposto na década de 30. Seria possível portanto distinguir um universo que se expande de um universo que não se expande (isto é, estático) ao medirmos a relação entre luminosidade e redshift das galáxias.

Diversos outros artigos ao longo desses vários anos alegam que os dados de luminosidade batem muito bem com o esperado para um universo em expansão de acordo com a relatividade geral e o Big-Bang. Eis que de repente surge esse novo artigo falando que os outros dados estavam errados. E agora, José?

O artigo

Bom, o artigo tem uma série de coisas estranhas, que eu gostaria de apontar aqui. Para tentar uma imparcialidade, eu evitei inicialmente fazer um “background check” dos autores, ou do periódico em que o artigo foi publicado (depois eu fiz isso, e me diverti com o resultado. Mas deixo essa pra vocês).

A primeira coisa que notei foi a contradição com o alegado em sites de notícias, de que as evidências mostram que o universo não está em expansão, com o que o próprio artigo diz de que

Neste artigo apresentamos uma nova implementação do teste de Tolman baseado na comparação da luminosidade de superfície de uma grande amostra de galáxias […] assim como uma reanálise crítica dos dados publicados  anteriormente. […] Baseado nessas informações, não é correto afirmar que um universo estático pode ser descartado pelo teste de Tolman. [destaque meu]

Ou seja, eles não “provam” que não há expansão, apenas dizem que a análise que eles fizeram não é  inconsistente com um universo estático. Dizer que algo não é inconsistente não quer dizer que seja verdadeiro.

Outra coisa  que me chamou atenção é que eles restringem as galáxias analisadas a uma variação pequena. Galáxias jovens, a uma distância de no máximo z~5 , e com algumas outras particularidades. Não entendo de astrofísica para dizer se essa restrição é  realmente justificada ou se é simplesmente uma forma de  selecionar dados que “coincidentemente”  estejam de acordo com o que  você quer provar. Mas não deixou de me cheirar estranho.

Finalmente, o ponto mais intrigante. Eles simplesmente afirmam considerar um modelo de universo estático em que a distância d se relaciona com o redshift z por d \sim \frac{cz}{H_0} , isto é, que as galáxias não se afastam uma das outras de uma forma bem explicada e prevista pela física mas que, de alguma forma mágica e desconhecida, quanto mais distante da fonte mais a luz fica desviada para o vermelho, de maneira bem parecida com o que acontece com o redshift do universo em expansão. E eles deixam claro que não propõem nenhum mecanismo para explicar como ou porquê isso ocorre.

Ou seja, o que o artigo faz é o seguinte. Alega que  se você pegar um conjunto de dados bem específicos você  mostra que esses dados estão de acordo com um universo estático com uma relação entre distância e redshift bem específica tirada de lugar nenhum (relação que, num universo em expansão, é facilmente explicada pelo fato muito bem observado do efeito Dopper).

Mais profundo que alguns números

Pior que isso. Para que o universo seja estático, ou um conjunto razoável de características do nosso universo devem ser ajustadas de maneira estranhamente não-natural, ou devemos jogar fora a Relatividade Geral. Suponha que, apesar disso, de alguma forma o universo seja estático. Isso geraria problemas sérios para explicar o fundo cósmico de radiação, a boa concordância dos dados de nucleossíntese com a teoria do Big-Bang e a formação de estruturas. E, claro, sem o efeito Doppler da expansão teríamos problemas para explicar de onde vem essa relação entre distância e redshift, muito bem observada.

Finalmente…

Moral da história: o artigo pode ser uma curiosidade interessante, um exercício especulativo saudável na ciência. Mas está longe de ser uma evidência a favor ou contra qualquer coisa.

 

Para mais: http://briankoberlein.com/2014/05/24/selection-bias/

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