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Em vídeo, cientistas recriam 14 bilhões de anos de evolução do Universo

8 maio 2014 Atualizado pela última vez 14:12 (Brasília) 17:12 GMT

Uma equipe internacional de pesquisadores criou a mais completa simulação visual de como o Universo evoluiu.

O modelo de computador mostra como as primeiras galáxias se formaram em torno de aglomerados da substância misteriosa invisível chamada matéria escura.

É a primeira vez que o Universo é modelado de forma tão extensa e em tão grande resolução. A simulação fornecerá uma plataforma de teste para novas teorias sobre do que o Universo é feito e como ele funciona.

Uma das maiores autoridades do mundo na formação de galáxias, o professor Richard Ellis, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, descreveu a simulação como "fabulosa".

"Agora podemos analisar como as estrelas e as galáxias se formam e relacionar isso à matéria escura", disse à BBC News.

O Universo real captado pelo telescópio Hubble, à esquerda, e a imagem gerada pela simulação à direita

O modelo de computador baseia-se nas teorias do professor Carlos Frenk, da Universidade de Durham, no Reino Unido. Ele disse que estava "satisfeito" que um modelo de computador tenha chegado a um resultado tão bom, presumindo que o Universo começou com a matéria escura.

Há mais de 20 anos cosmólogos criam modelos de computador sobre como o Universo evoluiu. O processo consiste em alimentar o modelo com detalhes sobre como o Universo era logo após o Big Bang, desenvolver um programa de computador com base nas principais teorias da cosmologia e, em seguida, deixá-lo rodar.

O Universo simulado pelo programa é geralmente muito aproximado do que os astrônomos realmente veem. A última simulação, porém, apresenta um Universo que é surpreendentemente semelhante ao real.

Um laptop normal levaria quase 2 mil anos para executar a simulação. No entanto, usando supercomputadores de ponta e um software inteligente chamado Arepo, os pesquisadores foram capazes de processar os números em três meses.

Árvore cósmica

No início, a simulação mostra fios do misterioso material que os cosmólogos chamam de matéria escura se alastrando pelo vazio do espaço como os ramos de uma árvore cósmica. Com a passagem de milhões de anos, os aglomerados de matéria escura se concentram para formar as "sementes" das primeiras galáxias.

Em seguida, surge a matéria não-escura, o material do qual, com o tempo, surgirão estrelas, planetas e vida.

Em diversas explosões cataclísmicas, a matéria é sugada para dentro de buracos negros e, em seguida, expelida: um período caótico de formação de estrelas e galáxias. A simulação, por fim, revela um Universo que é semelhante ao que vemos ao nosso redor.

Segundo Mark Vogelsberger, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), que liderou a pesquisa, as simulações comprovam muitas das teorias atuais de cosmologia.

"Muitas das galáxias simuladas se assemelham bastante às galáxias do Universo real. Isso indica que nosso entendimento básico sobre como o Universo funciona deve estar correto e completo", disse ele.

A nova simulação em particular embasa a teoria de que a matéria escura é o "andaime" em que o Universo visível está pendurado.

"Se você não incluir a matéria escura (na simulação), o resultado não será parecido ao Universo real," disse Vogelsberger à BBC News.

Imagem mostra explosões que geraram planetas e estrelas, 4 bilhões de anos após o Big Bang

A simulação é a primeira a mostrar a matéria visível surgindo da matéria escura. Ela também vai ajudar os cosmólogos a aprender mais sobre outra força misteriosa chamada energia escura, que está alimentando a aceleração contínua do Universo.

A Agência Espacial Europeia planeja lançar uma aeronave espacial chamada Euclid em 2020 para medir a aceleração do Universo. Simulações precisas vão ajudar nesse processo, afirma Joanna Dunkley, da Universidade de Oxford.

"Para utilizar os dados coletados por Euclid, teremos que simular nossas expectativas sobre a energia escura e comparar com o que vemos", disse ela.

Já o cosmólogo Robin Catchpole, do Instituto de Astronomia de Cambridge, é mais cauteloso sobre as novas descobertas.

Apesar de ter saudado a simulação como "espetacular", ele disse que "é preciso não se deixar levar por sua beleza visual pura". Segundo ele, é possível produzir imagens "que se parecem com as galáxias sem que elas tenham muito a ver com a física de como as galáxias surgiram".