Cientistas detetam ecos do Big Bang de há 13,8 mil milhões de anos apenas com uma televisão
Já alguma vez sintonizou um canal vazio na sua velha televisão e apareceu estática? Esse ruído estranho contém fotões antigos que revelam o nascimento violento do nosso Universo.
O Universo nasceu num estado muito denso e quente há milhares de milhões de anos. Desde esse “big bang”, o espaço expandiu-se e começou a arrefecer. Atualmente, detectamos vestígios desse calor primordial sob a forma de luz invisível que banha todo o cosmos.
O mais fascinante é que não precisamos de um telescópio gigante para a ver. Com um simples televisor antigo, mesmo com uma lâmpada, podemos observar diretamente a energia do início de todo o nosso tempo no ruído estático que apareceu antes de sintonizarmos o nosso programa favorito.
No início, o cosmos era um plasma opaco no qual a luz estava presa. Quando arrefeceu até cerca de três mil graus Kelvin, os electrões formaram átomos neutros. Nessa altura, os sinais escaparam para atravessar o espaço e chegar até nós.
Este sinal é conhecido como Fundo Cósmico de Micro-ondas, ou CMB, e é basicamente constituído por fotões que viajaram livremente desde que o Universo era jovem e se tornaram transparentes à radiação, o que faz dele a luz mais antiga que podemos observar em todo o céu.
Devido à expansão cósmica, essa luz foi esticada até se tornar invisível, passando de um brilho ofuscante a ondas de rádio muito frias e ténues. Atualmente, essa temperatura é de apenas dois vírgula setenta graus acima do zero absoluto.
Uma descoberta acidental entre pombos
A descoberta deste ruído cósmico ocorreu por acaso em 1965, quando Arno Penzias e Robert Wilson, dois engenheiros da Bell Company, estavam a tentar limpar o ruído de uma antena de rádio porque ouviam um zumbido constante, persistente e inexplicável.
Inicialmente, pensaram que o problema era o facto de os pombos fazerem ninhos no instrumento, mas depois de limparem cuidadosamente os dejetos das aves, o ruído irritante persistiu em todas as direções. Não estava a vir do Sol ou da nossa galáxia, mas do espaço infinito.
O que detetaram foi o calor que restou da grande explosão primordial, uma descoberta que confirmou as previsões teóricas de George Gamow feitas anos antes. Por esta descoberta fortuita, Penzias e Wilson receberam o Prémio Nobel da Física em 1978.
Por casualidade, a humanidade conseguiu ouvir o grito universal do nascimento. Esse zumbido, que para outros era apenas uma interferência, acabou por ser a prova definitiva para a compreensão de que o Universo teve um início ardente e muito violento num passado remoto.
O mapa galáctico das sementes
Missões modernas como o COBE e o WMAP mapearam esta radiação com grande precisão, gerando mapas de cores que representam pequenas variações de temperatura. Estas flutuações são apenas uma parte em cem mil no céu noturno atual e distante.
No mapa, o azul indica áreas ligeiramente mais frias do que a média; o vermelho mostra regiões mais quentes devido à densidade da matéria. Estas pequenas diferenças são fundamentais para compreender como se formou a matéria e como nasceram as estrelas.
Os cientistas chamam a estas manchas coloridas as “sementes” das galáxias. Sem estas irregularidades iniciais, a gravidade não teria sido capaz de unir a matéria e o Universo atual seria um lugar vazio, monótono e completamente uniforme em todas as suas vastas partes.
Graças a estas pequenas sementes, nasceram as primeiras estrelas e grandes estruturas, com cada ponto no mapa a contar a história de um futuro aglomerado galáctico. Em termos românticos, poderíamos dizer: estamos a olhar para a planta arquitetónica do cosmos, escrita com uma luz ancestral.
A mão invisível da escuridão
No entanto, estas “sementes”, por si só, não explicam todo o crescimento. A matéria bariónica, de que somos feitos, era demasiado escassa e dispersa, pelo que deve ter sido necessária a ajuda da misteriosa matéria negra primordial, há milhões de anos.
Esta substância escura, de que já falámos em artigos anteriores, não interage com a luz, mas possui uma gravidade que atrai os gases, permitindo a condensação das galáxias. O estudo do mapa do fundo cósmico ajuda-nos a compreender esta componente dominante do nosso grande Universo.
Hoje sabemos que o Universo tem cerca de 13,8 mil milhões de anos e observar a CMB é olhar diretamente para a nossa própria origem remota. É um triunfo do intelecto humano ter decifrado este antigo código no céu.
Da próxima vez que vires estática num ecrã, faz silêncio absoluto. Está a assistir ao último sussurro de uma criação ardente que aconteceu há éons: a verdadeira voz de um cosmos que ainda respira e se expande sem abrandar... ainda.