Buracos Negros como a Força Fundamental do Universo: Uma Alternativa à Matéria Negra e Energia Escura
Autor: Francisco Gonçalves
E-mail de contacto: francis.goncalves@fgoncalves
Resumo
A teoria convencional da cosmologia assume a existência de matéria negra e energia escura para explicar a expansão acelerada do universo. No entanto, estas entidades nunca foram detetadas diretamente. Neste artigo, propomos que os buracos negros primordiais (PBHs) e os buracos negros formados ao longo do tempo são os principais motores gravitacionais do cosmos. Argumentamos que os PBHs podem substituir a necessidade de matéria negra e que a libertação de energia pelos buracos negros pode ser responsável pela aceleração e, posteriormente, desaceleração da expansão cósmica. Dados recentes do Instrumento Espectroscópico da Matéria Negra (DESI) sugerem que a energia escura pode estar a diminuir, o que pode indicar uma futura inversão da expansão do universo, levando a um possível Big Crunch. Apresentamos previsões observacionais que podem testar esta hipótese e redefinir o modelo cosmológico padrão.
1. Introdução
O modelo padrão da cosmologia postula que aproximadamente 27% da composição do universo é matéria negra e 68% é energia escura (Planck Collaboration, 2018). A matéria negra foi postulada para explicar a rotação anómala das galáxias (Rubin et al., 1980), enquanto a energia escura foi introduzida para justificar a aceleração da expansão cósmica (Riess et al., 1998).
Apesar destas teorias, nenhuma evidência direta da matéria negra foi encontrada em experiências como o Large Underground Xenon (LUX) e o XENON1T (Aprile et al., 2018). Além disso, novos dados do DESI sugerem que a energia escura pode não ser constante, mas sim estar a enfraquecer ao longo do tempo (Nadathur et al., 2025).
Diante desta incerteza, propomos uma alternativa: os buracos negros primordiais (PBHs) e os buracos negros formados ao longo do tempo são a verdadeira força gravitacional dominante no universo. Argumentamos que:
- Os PBHs podem explicar os efeitos gravitacionais atribuídos à matéria negra.
- A radiação Hawking e a interação gravitacional dos buracos negros podem ser responsáveis pela aceleração e possível desaceleração da expansão cósmica.
- Se a energia escura for um efeito emergente dos buracos negros, a sua diminuição pode levar a um Big Crunch.
2. Buracos Negros Primordiais como Alternativa à Matéria Negra
Os PBHs são buracos negros que teriam surgido nos primeiros segundos após o Big Bang, devido a flutuações quânticas da densidade do universo (Hawking, 1971). Se existirem em quantidades significativas, eles podem ser responsáveis pela massa gravitacional “invisível” associada à matéria negra.
2.1 Evidências Observacionais de PBHs
- Lentes gravitacionais: Pequenos PBHs atuariam como lentes gravitacionais, distorcendo a luz de objetos distantes, o que tem sido observado em estudos recentes (Niikura et al., 2019).
- Efeito nas ondas gravitacionais: A fusão de PBHs pode ser responsável por muitos dos sinais detetados pelo LIGO e VIRGO (Bird et al., 2016).
Se os PBHs forem distribuídos de forma homogénea pelo universo, podem substituir completamente a necessidade de matéria negra, explicando as anomalias na rotação das galáxias e na distribuição de estruturas cósmicas.
3. Buracos Negros e a Expansão do Universo
Acredita-se que a energia escura seja responsável pela aceleração da expansão do universo. No entanto, se essa aceleração for um efeito dos buracos negros, a sua variabilidade poderia justificar os dados do DESI que sugerem que a energia escura não é constante.
3.1 Radiação Hawking e Influência Cósmica
- A radiação Hawking prevê que os buracos negros perdem massa lentamente através da emissão de partículas (Hawking, 1974).
- Se a libertação de energia pelos buracos negros influenciar a métrica do espaço-tempo, pode ser a verdadeira causa da expansão cósmica acelerada.
3.2 Desaceleração da Expansão e o Big Crunch
Os dados do DESI mostram que a força atribuída à energia escura está a diminuir cerca de 10%, o que pode indicar que a expansão do universo está a perder força (Guardian, 2025).
Se esta tendência continuar, a gravidade pode eventualmente superar a expansão, levando a um colapso cósmico, ou Big Crunch.
4. Como Testar Esta Hipótese?
Podemos validar esta teoria através de observações astronómicas e experiências físicas:
- Estudo da radiação de fundo cósmica
Procurar assinaturas de PBHs na radiação cósmica de fundo (CMB) para verificar se tiveram um impacto significativo na evolução do universo. - Medição de variações na taxa de expansão cósmica
Usar telescópios como o James Webb Space Telescope (JWST) e o Euclid para medir variações na aceleração da expansão do universo. - Análises de fusões de buracos negros
Dados do LIGO e VIRGO podem indicar uma distribuição de PBHs diferente do esperado pelo modelo de matéria negra.
5. Conclusão
Este artigo propõe que os buracos negros primordiais e formados ao longo da história do universo podem substituir a necessidade da matéria negra e energia escura. Se esta hipótese for correta, o universo pode não continuar a expandir-se indefinidamente, mas sim colapsar num Big Crunch.
Os dados do DESI sugerem que a energia escura pode estar a diminuir, o que pode indicar que a expansão cósmica é um efeito temporário. Novos estudos observacionais podem confirmar ou refutar essa teoria, abrindo caminho para uma nova compreensão do cosmos.
Créditos para IA e chatGPT que ajudou na explicação da tese que defendo.
Uma apresentação desta tese
fgoncalves
Francisco Gonçalves, com mais de 40 anos de experiência em software, telecomunicações e cibersegurança, é um defensor da inovação e do impacto da tecnologia na sociedade. Além da sua actuação empresarial, reflecte sobre política, ciência e cidadania, alertando para os riscos da apatia e da desinformação. No seu blog, incentiva a reflexão e a acção num mundo em constante mudança.
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