Estudo mostra que tempo passava 5 vezes mais devagar quando o Universo era jovem

Albert Einstein popularizou a ideia do matemático Hermann Minkowski que o Universo possui uma dimensão temporal. Em seus trabalhos, o Universo seria composto por um tecido chamado espaço-tempo contendo as 3 dimensões espaciais que conhecemos e mais uma dimensão temporal.

Einstein também mostrou que o espaço-tempo pode ser distorcido e que ambos são relativos dependendo da sua posição e velocidade. Nós já observamos que pela distorção que a massa da Terra causa no espaço-tempo, o tempo na superfície passa de forma diferente do tempo nos satélites.

Isso já era esperado acontecer devido à própria expansão do Universo. O espaço-tempo é esticado pelo que chamamos de energia escura e efeitos semelhantes são esperados. O novo estudo publicado na Nature observou esse fenômeno fazendo com que o tempo passasse mais lentamente no Universo jovem.

Tempo é relativo

A relatividade geral diz que o tempo é relativo, ou seja, a forma como o tempo passa é relativo dependendo da velocidade e posição que está no Universo. Isso é algo que é perceptível até mesmo na superfície terrestre.

Quanto mais próximo de um objeto massivo, mais lentamente o tempo passa em comparação com uma distância maior. Porém, para um observador local, o tempo passa de forma normal. Vemos esse efeito no filme de 2014, o Interestelar.

Efeito no filme Interestelar

Em Interestelar, há uma cena que os astronautas Cooper e Amelia visitam por poucas horas um planeta próximo a um buraco negro supermassivo. O buraco negro é uma região de distorção extrema e os efeitos são intensificados na borda de um.

Quando eles voltam para a nave que ficou num ponto mais distante do planeta, eles encontram o astronauta Romilly que está bem mais velho. A dilatação do tempo fica explícita nesse momento. O tempo passou normal para Cooper e Amelia porém, ao voltar pra nave, eles viram que o tempo havia passado mais lentamente para eles.

Dilatação temporal no Universo

Nós sabemos que o Universo está em expansão. Isso significa que o espaço-tempo está se esticando, uma forma de distorção, então é esperado que uma dilatação temporal ocorra chamada de dilatação temporal cosmológica.

Se estivessêmos lá, o tempo passaria de forma normal, da mesma forma que acontece para Cooper e Amelia em Interestelar. Mas se comparado com relação a nós, observadores externos, o tempo passa de forma mais lenta no passado.

Quasares

Quasares são buracos negros supermassivos no centro de galáxias que estão se alimentando com uma taxa bastante alta. Eles eram comuns quando o Universo era mais jovem e conseguimos observá-los hoje.

Quando um buraco negro se alimenta, o material ao seu redor brilha e conseguimos detectar esse brilho. Modelos físicos conseguem explicar o que acontece com o material quando está sendo acretado. Os pesquisadores do trabalho observaram quasares de quando o Universo tinha apenas 1 bilhão de anos.

O Universo em câmera lenta

Ao detectar esses quasares, era como se os sinais tivessem demorando a chegar, quase como se o objeto estivesse em câmera lenta. Juntando isso com o redshift causado - ou seja, o comprimento de onda é jogado para o vermelho -, os pesquisadores concluíram que o tempo passava de forma mais lenta.

Inclusive, no trabalho eles quantificar que o tempo passaria de forma 5 vezes mais lenta quando observados por nós, ou seja, em relação ao tempo de hoje. Essa informação pode nos dar mais uma evidência da expansão do Universo e um passo na direção do que está causando essa expansão.