‘Gêmeos Solares’ Revelam a Consistência do Universo

0
12


Às vezes devemos olhar para o céu para entender nosso próprio planeta. No século 17, a percepção de Johannes Kepler de que os planetas se movem em órbitas elípticas ao redor do sol levou a uma compreensão mais profunda da gravidade, a força que determina as marés da Terra. No século 19, os cientistas estudaram a cor da luz solar, cujas propriedades distintas ajudaram a revelar a estrutura quântica dos átomos que compõem a estrela – e toda a matéria ao nosso redor. Em 2017, a detecção de ondas gravitacionais mostrou que grande parte do ouro, platina e outros elementos pesados ​​do nosso planeta são forjados nas colisões de estrelas de nêutrons.

Michael Murphy estuda estrelas nesta tradição. Astrofísico da Swinburne University of Technology, na Austrália, Murphy analisa a cor da luz emitida por estrelas semelhantes ao sol em temperatura, tamanho e conteúdo elementar – “gêmeos solares”, como são chamados. Ele quer saber o que suas propriedades revelam sobre a natureza da força eletromagnética, que atrai prótons e elétrons para formar átomos – que então se ligam em moléculas para formar quase todo o resto.

Em particular, ele quer saber se essa força se comporta de maneira consistente em todo o universo – ou pelo menos entre essas estrelas. Em um artigo recente dentro Ciência, Murphy e sua equipe usaram a luz das estrelas para medir o que é conhecido como constante de estrutura fina, um número que define a intensidade da força eletromagnética. “Ao comparar as estrelas entre si, podemos saber se sua física fundamental é diferente”, diz Murphy. Se for, isso indica que algo está errado com a maneira como entendemos a cosmologia.

A teoria da física padrão, conhecida como Modelo Padrão, assume que essa constante deve ser a mesma em todos os lugares – assim como são constantes como a velocidade da luz no vácuo ou a massa do elétron. Ao medir a constante de estrutura fina em muitas configurações, Murphy está desafiando essa suposição. Se ele encontrar discrepâncias, isso pode ajudar os pesquisadores a corrigir o Modelo Padrão. Eles já sabem que o Modelo Padrão é incompleto, pois não explica a existência de matéria escura.

Para entender essa constante, pense na força eletromagnética em analogia com a força gravitacional, diz Murphy. A força do campo gravitacional de um objeto depende de sua massa. Mas também depende de um número conhecido como G, a constante gravitacional, que permanece a mesma independentemente do objeto. Uma lei matemática semelhante determina a força eletromagnética entre dois objetos carregados. Os dois se atraem ou se repelem com base em sua carga elétrica e na distância um do outro. Mas essa força também depende de um número – a constante de estrutura fina – que permanece a mesma independentemente do objeto.

Todos os experimentos até agora indicaram que, em nosso universo, essa constante é igual a 0,0072973525693, com incerteza inferior a uma parte por bilhão. Mas os físicos há muito consideram esse número um mistério porque parece totalmente aleatório. Nenhuma outra parte da teoria da física explica por que é esse valor e, portanto, por que o campo eletromagnético é a força que é. Apesar da palavra “constante” em seu nome, os físicos também não sabem se a constante de estrutura fina tem o mesmo valor em qualquer lugar do universo o tempo todo. O físico Richard Feynman o descreveu como “um número mágico que chega até nós sem entendimento”. Murphy coloca desta forma: “Nós realmente não entendemos de onde vêm esses números, mesmo que estejam no final dos livros didáticos”.



Fonte original deste artigo

DEIXE UMA RESPOSTA

Please enter your comment!
Please enter your name here