Há mais de 100 anos, Einstein transformou o entendimento sobre o espaço, tempo e a gravidade, ao apontar que o tempo é relativo. Agora pesquisadores, a partir disso, fizeram observações do início do Universo e perceberam que o tempo corria 5 vezes mais devagar. Pelo menos é assim que parece para nós, observadores, 13 bilhões de anos no futuro.
Isso se chama dilatação do tempo, e pela primeira vez o fenômeno foi visto no início do Universo a partir de flutuações de galaxias brilhantes com um buraco negro supermassivo e ativo em seu centro, conhecidas como galaxias quasares.
Os pesquisadores descobriram que esse fenômeno que fazia parecer que o tempo passava mais devagar, no distante e jovem universo, e acontecia devido à expansão do cosmos.
Olhando para uma época em que o Universo tinha pouco mais de um bilhão de anos, vemos o tempo parecendo fluir cinco vezes mais devagar. Se você estivesse lá, neste universo infantil, um segundo pareceria um segundo – mas de nossa posição, mais de 12 bilhões de anos no futuro, esse tempo inicial parece se arrastar.
Geraint Lewis, astrofísico, em resposta a ScienceAlert
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Dilatação do tempo e Efeito Doppler
A luz do universo, assim como a sirene de uma ambulância, sofrem um fenômeno conhecido como Efeito Doppler, onde um observador distante percebe as ondas de formas diferentes. Enquanto uma ambulância se afasta, o observador passa a receber menos vibrações por segundo, parecendo que o barulho da sirene é mais grave. No caso da luz, à medida que o universo se expande e sua origem se afasta, o comprimento de onda em relação ao observador muda, ficando mais vermelho.
No entanto, a fonte emissora continua a mesma, e pelo fato do espaço e o tempo estarem conectados, o mesmo efeito acontece com o tempo, conforme observado em explosões de supernovas. Para alguém próximo a elas, o tempo passará normal, assim, como para nós aqui na Terra, mas a velocidade relativa, fará com que a explosão seja percebida em câmera lenta por nós.
Com os quasares, algo semelhante acontece, mas o constante processo de alimentação do buraco negro produz uma grade quantidade de luz que pisca com turbulências.
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 exibição de fogos de artifício, mostrando que os quasares também podem ser usados como marcadores padrão de tempo para o início do Universo.
Geraint Lewis
Para perceber a dilatação do tempo, os pesquisadores coletaram dados cerca de 190 quasares, como idade entre 2,45 a 12,17 bilhões de anos, com dados coletado no período de duas décadas, o que permitiu que as flutuações dessas galáxias fossem construídas mais detalhadamente.
Antes, pensava-se que a variabilidade das flutuações de um quasar não era capaz de mostrar a dilatação do tempo. Mas, com o grande número de amostras de quasares e a duração das observações, cientistas perceberam que a luz emitida pelos buracos negros piscava mais devagar quando comparada com quasares mais novos.
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