De acordo com uma nova pesquisa, as primeiras sementes de estruturas podem ter sido estabelecidas por ondas gravitacionais que se agitavam no universo infantil.
Os cosmólogos suspeitam fortemente que o universo extremamente primitivo passou por um período de expansão excepcionalmente rápida. Conhecido como inflação, este evento expandiu o universo por um fator de pelo menos 10^60 em menos de um segundo. Alimentando este evento estava um novo ingrediente no cosmos conhecido como ínflaton, um estranho campo quântico que aumentou, impulsionou a inflação e depois desapareceu.
A inflação não apenas tornou o universo grande. Também lançou as sementes das primeiras estruturas. Fê-lo pegando na espuma quântica, nas flutuações subatómicas do próprio espaço-tempo, e expandindo-as juntamente com todo o resto. Lentamente, com o passar do tempo, essas flutuações cresceram e, centenas de milhões de anos depois, tornaram-se as primeiras estrelas e galáxias, levando finalmente à maior estrutura do universo, a teia cósmica.
Mas os mistérios permanecem. Não sabemos a identidade do ínflaton, nem o que o alimentou, nem por que motivo se desligou naquele momento. E não temos provas conclusivas de que a inflação tenha realmente acontecido.
Por isso, os pesquisadores estão sempre em busca de alternativas, principalmente aquelas que não invoquem algum ingrediente novo e misterioso. Em um artigo recenteuma equipe de astrofísicos descreve um modelo onde a inflação acontece, levando à estrutura em grande escala do universo, tudo sem ínflaton.
O modelo descrito pelos pesquisadores tem como pano de fundo um universo em expansão que está acelerando sua expansão, assim como o universo moderno. Nesse universo em expansão, a espuma quântica libera ondas gravitacionais. Essas ondulações no espaço se espalharam, colidindo umas com as outras e se amplificando.
As ondas gravitacionais normalmente não conseguem criar estruturas por si só, mas os investigadores descobriram que, em certos casos especiais, as ondas gravitacionais podem amplificar-se umas às outras da forma correcta. Quando isso acontece, as impressões que deixam no espaço são quase as mesmas numa ampla variedade de escalas de comprimento.
Isto é precisamente o que os cosmólogos observam na radiação cósmica de fundo em micro-ondas, a luz que sobrou do universo primitivo. Esta radiação contém uma vaga impressão dos ecos da inflação e mostra que o que quer que tenha lançado as sementes da estrutura, tinha de ter esse tipo de padrão.
Existem ligeiras diferenças entre os tipos de estruturas geradas neste cenário de inflação sem inflaton e a inflação tradicional. Neste primeiro artigo, os investigadores ainda não calcularam quão fortes são essas diferenças, mas um próximo passo importante é explorar as consequências observacionais deste modelo e ver se vale a pena investigar mais a fundo.