Astronomia

Descoberta a maior prova do Big Bang até agora

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Astrónomos descobriram a primeira evidência directa da inflação cósmica, a dramática expansão teórica do universo que colocou o “Bang” no Big Bang 13,8 mil milhões de anos atrás.

1836792_10152270760559589_1933078192_oA descoberta também confirma a existência de ondulações hipotéticas no espaço-tempo conhecida como ondas gravitacionais – dando aos pesquisadores uma compreensão muito melhor do Big Bang e suas consequências imediatas.

“Se isso for confirmado, será uma das maiores descobertas da história da cosmologia”, disse o astrónomo Avi Loeb, da Universidade de Harvard, que não era um membro da equipe de pesquisa. Ele comparou o achado à observação de 1998, que revelou que a expansão do universo estava a acelerar e deu vida à chamada “energia escura”.  O feito rendeu aos três pesquisadores o Prémio Nobel de Física em 2011.

A descoberta foi anunciada a 17 de Março pela equipe liderada por John Kovac do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. Os resultados serão publicados na revista Nature. A equipe de Kovac também vai discutir os resultados numa conferência de imprensa que pode ver aqui.

O universo cresce

A breve e assombrosa época de expansão transformou o universo primordial a partir de meras flutuações quânticas em algo de tamanho macroscópico, de acordo com a ideia do Big Bang.

Cerca de um trilionésimo de um trilionésimo de um trilionésimo de segundo após o nascimento do universo, o espaço-tempo expandiu-se incrivelmente rápido, inchando em velocidades muito maiores que a da luz (isto não viola a teoria da relatividade especial, de Albert Einstein, que afirma que nada se pode mover mais rápido do que a luz através do espaço. Acontece que a inflação foi uma expansão do espaço em si, não de algo dentro dele).

A teoria da inflação tem sido apoiada ao longo dos anos por várias missões espaciais diferentes que mapearam a radiação cósmica de fundo (CMB), a luz antiga que começou a saturar o universo cerca de 380.000 anos após o Big Bang. (Antes disso, o universo era uma névoa escaldante de plasma e energia muito quente para fotões viajarem livremente).

Enquanto a CMB contém variações pequenas de temperatura, é, em sua maior parte, notavelmente uniforme em todo o céu – uma propriedade que reforça o conceito da inflação, dizem os pesquisadores.

Modos B

A prova encontrada agora é um tipo de polarização na CMB conhecida como “modo B.” A expansão espectacular do universo durante a inflação produziu ondas gravitacionais, que, por sua vez, geraram os modos B, de acordo com a teoria.

Assim, várias equipes foram a caça de modos B.”No novo estudo anunciado hoje, Kovac e sua equipe relatam que eles têm visto os redemoinhos característicos da polarização do modo B usando o telescópio BICEP2, na Antárctida.

Os pesquisadores fizeram mapas ultra-sensíveis da CMB ao longo de cerca de 2% do céu, aproveitando o óptimo local de observação do BICEP2.

Einstein previu a existência de ondas gravitacionais em 1916, como parte de sua teoria da relatividade geral. A nova descoberta representa a primeira evidência directa dessas ondulações no espaço-tempo primordial, disseram os pesquisadores. Sabendo o enorme potencial da descoberta, Kovac e seus colegas se debruçaram sobre o conjunto de dados do BICEP2 por vários anos para garantir que o sinal não era algum tipo de artefacto gerado pela instrumentação do telescópio.

Além de proporcionar um forte apoio para a teoria da inflação (e do Big Bang), as novas observações do BICEP2 revelam alguns detalhes sobre o processo de inflação em si. Por exemplo, a força do sinal do modo B sugere que a inflação ocorreu em níveis de energia tremendos – níveis tão altos que todas as grandes forças do universo, excepto a gravidade, estavam unificadas.

Ainda assim, há muito mais a aprender sobre primeiros momentos do nosso Universo. Por exemplo, os astrónomos ainda não têm ideia de como a substância que impulsionou a inflação – apelidada de “inflatón” – realmente é. [Space]

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