Quasar relógios mostram que o Universo foi cinco vezes mais lento logo após o Big Bang

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Quasar 'relógios' mostram que o Universo foi cinco vezes
mais lento logo após o Big Bang
Os cientistas observaram pela primeira vez o universo primitivo em câmera extremamente lenta,
revelando um dos mistérios do universo em expansão de Einstein.
A teoria geral da relatividade de Einstein significa que devemos observar o universo distante – e,
portanto, antigo – que corre muito mais devagar do que os dias atuais. No entanto, olhar para trás que
longe no tempo provou ser elusivo. Os cientistas agora quebraram esse mistério usando quasares como
“relógios”.
“Olhando para trás, uma época em que o universo tinha pouco mais de um bilhão de anos, vemos o
tempo parecendo fluir cinco vezes mais devagar”, disse o principal autor do estudo, o professor Geraint
Lewis, da Escola de Física e do Instituto de Astronomia de Sydney da Universidade de Sydney.
“Se você estivesse lá, neste universo infantil, um segundo pareceria um segundo – mas da nossa
posição, mais de 12 bilhões de anos no futuro, esse tempo inicial parece arrastar.”
A pesquisa foi publicada hoje na Nature Astronomy.
O professor Lewis e seu colaborador, Dr. Brendon Brewer, da Universidade de Auckland, usaram dados
observados de quase 200 quasares – buracos negros supermassivos hiperativos nos centros das
primeiras galáxias – para analisar essa dilatação do tempo.
https://www.sydney.edu.au/science/about/our-people/academic-staff/geraint-lewis.html
https://www.sydney.edu.au/science/schools/school-of-physics.html
https://sifa.sydney.edu.au/
https://www.nature.com/articles/s41550-023-02029-2
https://profiles.auckland.ac.nz/bj-brewer
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“Graças a Einstein, sabemos que o tempo e o espaço estão entrelaçados e, desde o início do tempo na
singularidade do Big Bang, o universo tem se expandido”, disse Lewis.
“Essa expansão do espaço significa que nossas observações do universo primitivo devem parecer muito
mais lentas do que os fluxos de tempo hoje.
“Neste artigo, estabelecemos isso de cerca de um bilhão de anos após o Big Bang.”
Anteriormente, os astrônomos confirmaram esse universo em câmera lenta de volta a cerca de metade
da idade do universo usando supernovas – estrelas maciças explodindo – como “relógios padrão”. Mas
enquanto as supernovas são extremamente brilhantes, elas são difíceis de observar nas imensas
distâncias necessárias para espiar o universo primitivo.
Ao observar os quasares, este horizonte de tempo foi revertido para apenas um décimo da idade do
universo, confirmando que o universo parece acelerar à medida que envelhece.
O professor Lewis disse: “Onde as supernovas agem como um único flash de luz, tornando-as mais
fáceis de estudar, os quasares são mais complexos, como uma exibição de fogos de artifício em
andamento.
“O que fizemos foi desvendar essa queima de fogos, mostrando que os quasares também podem ser
usados como marcadores padrão de tempo para o início do universo.”
O professor Lewis trabalhou com o astro-estatístico Dr. Brewer para examinar detalhes de 190 quasares
observados ao longo de duas décadas. Combinando as observações feitas em diferentes cores (ou
comprimentos de onda) – luz verde, luz vermelha e no infravermelho – eles foram capazes de padronizar
o “ticking” de cada quasar. Através da aplicação da análise bayesiana, eles encontraram a expansão do
universo impresso no tique-taque de cada quasar.
“Com esses dados requintados, fomos capazes de traçar o carrapato dos relógios de quasares,
revelando a influência da expansão do espaço”, disse Lewis.
Esses resultados confirmam ainda mais a imagem de Einstein de um universo em expansão, mas
contrastam estudos anteriores que não conseguiram identificar a dilatação do tempo dos quasares
distantes.
“These earlier studies led people to question whether quasars are truly cosmological objects, or even if
the idea of expanding space is correct,” Professor Lewis said.
“With these new data and analysis, however, we’ve been able to find the elusive tick of the quasars and
they behave just as Einstein’s relativity predicts,” he said.