Resquícios da radiação do Big Bang divulgados em mapa


Notícia extraída do sítio ciência hoje

Planck permite mapa da radiação cósmica de fundo mais completo e detalhado (Imagem: ESA/Planck)
Planck permite mapa da radiação cósmica de fundo mais completo e detalhado (Imagem: ESA/Planck)

A Agência Espacial Europeia divulgou hoje o mais completo e detalhado mapa da radiação cósmica de fundo – os resquícios da radiação do Big Bang –, revelando algumas características que desafiam a forma actual de compreensão do Universo.

A imagem é baseada nos primeiros 15.5 meses de dados do Planck e é a primeira imagem do céu completo da luz mais antiga do nosso Universo, impressa no céu quando este tinha apenas 380 mil anos.

Nessa altura, o Universo jovem era uma densa sopa de protões, electrões e fotões em interacção, a uma temperatura de 2700ºC. Quando os protões e os electrões se juntaram para formar átomos de hidrogénio, a luz foi libertada. À medida que o universo se foi expandindo, esta luz foi-se esticando até ao comprimento de onda das micro-ondas, equivalente a uma temperatura de apenas 2,7 graus acima do zero absoluto.

Esta radiação cósmica de fundo – CMB na sigla em inglês – mostra pequenas flutuações na temperatura que correspondem a regiões de ligeiras diferenças de densidade, em tempos primitivos, representando as sementes de todas as futuras estruturas: as estrelas e galáxias de hoje.

De acordo com o modelo padrão da cosmologia, as flutuações surgiram imediatamente depois do Big Bang e foram-se espalhando para largas escalas cosmológicas durante um breve período de aceleração da expansão conhecido como inflação.

O Planck foi desenhado para mapear estas flutuações em todo o céu, com maior resolução e sensibilidade do que alguma vez tinha sido feito. Analisando a natureza e a distribuição das sementes é possível determinar a composição e a evolução do Universo, desde o nascimento até ao presente. A informação retirada do novo mapa fornece uma confirmação do modelo padrão de cosmologia, com uma precisão sem precedentes, estabelecendo um novo padrão para os conteúdos do Universo.

As anomalias segundo o Planck (Imagem: ESA/Planck )
As anomalias segundo o Planck (Imagem: ESA/Planck )

Nova física

A precisão do mapa do Planck é tão elevada, que também tornou possível revelar algumas características peculiares inexplicadas que podem exigir nova física para ser entendida.

“A extraordinária qualidade das imagens do Planck sobre o Universo muito jovem permite-nos descascar as suas camadas até às suas fundações, revelando que a nossa impressão do cosmos está longe de estar completa. Estas descobertas tornaram-se possíveis graças à tecnologia única desenvolvida para este propósito pela indústria europeia”, segundo Jean-Jacques Dordain, director Geral da ESA.

George Efstathiou da Universidade de Cambridge, no Reino Unido acrescentou ainda que “desde a divulgação da primeira imagem do céu completo do Planck em 2010, temos vindo a analisar com cuidado todas as emissões de primeiro plano que estão entre nós e a primeira luz do Universo, revelando a radiação cósmica de fundo com o maior detalhe de sempre”.

Uma das descobertas mais surpreendentes é a de que as flutuações na temperatura da CMB em grandes escalas angulares não coincidem com o previsto pelo modelo padrão – os seus sinais não são tão fortes como o esperado a partir das estruturas em pequena escala reveladas pelo Planck. A outra é uma assimetria na temperatura média em hemisférios opostos do céu. Isto contraria a previsão feita pelo modelo padrão de que o Universo deveria ser similar em qualquer direcção para onde olhássemos. Além disso, há uma mancha fria que se estende numa parte do céu e que é muito maior do que se esperava. 

Uma forma de explicar as anomalias é propor que o Universo de facto não é o mesmo em todas as direcções numa escala maior do que aquela que conseguimos observar. Neste cenário, os raios de luz do CMB podem ter feito um caminho mais complicado do que o previsto, resultando nos padrões irregulares observados hoje.

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