A radiação cósmica de fundo — Astronomia, 14–17 anos
O Universo está cheio de um brilho muito fraco, deixado pelo seu estado quente e inicial. O seu padrão dá aos astrónomos uma imagem do Universo jovem e testa ideias sobre a origem das estruturas cósmicas.
Um brilho antigo e fraco
A radiação cósmica de fundo, ou CMB, é luz libertada quando o Universo jovem se tornou transparente, cerca de 380 000 anos depois do início. A expansão do espaço esticou essa luz e arrefeceu-a, por isso é hoje detetada sobretudo como micro-ondas, vindas de quase todas as direções. É uma imagem do Universo bebé, não de um objeto específico.
Por que procurar um brilho antigo?
Os astrónomos precisavam de provas sobre o Universo antes de existirem estrelas e galáxias, em vez de dependerem apenas de modelos. Em 1965, Arno Penzias e Robert Wilson encontraram um sinal de micro-ondas indesejado que vinha de todas as direções. Esse sinal correspondia ao brilho previsto e transformou uma história abstrata sobre o Universo inicial em algo mensurável.
Ler um mapa de temperatura
Imagina que um mapa da CMB mostra uma zona a 2,7251 K e outra a 2,7249 K. Primeiro, subtrai: 2,7251 − 2,7249 = 0,0002 K, ou 0,2 milikelvin. Essa diferença minúscula não é um ponto quente dramático; é uma pequena diferença de densidade inicial. Mais tarde, a gravidade fez crescer essas regiões ligeiramente mais densas, formando galáxias e enxames.
Não é uma fotografia do Big Bang
É comum imaginar a CMB como um clarão fotografado exatamente no instante do Big Bang. É uma ideia compreensível, porque muitas vezes se fala do seu brilho residual. Na realidade, a radiação vem de muito mais tarde, quando se formaram átomos e a luz pôde viajar livremente. Além disso, a sua frequência não é visível aos nossos olhos: os instrumentos detetam micro-ondas.
Um teste aos modelos cósmicos
Missões espaciais como a Planck mediram diferenças minúsculas de temperatura em todo o céu. Os cientistas comparam esses padrões com previsões para estimar quantidades como a idade do Universo e a quantidade de matéria comum. Não é uma fotografia direta de tudo o que aconteceu; é uma medição poderosa que ajuda a aceitar ou excluir modelos.
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