quinta-feira, 22 de outubro de 2020

A radiação cósmica de fundo

 Oi, gente! Hoje iremos falar um pouco sobre a Radiação Cósmica de Fundo (Cosmic Microwave Background - CMB).


O que é a Radiação Cósmica de Fundo?

A princípio parece ser um termo um pouco incompreensível, certo? Pode até ser, mas na verdade ele é mais compreensível do que aparenta ser.

Acredita-se que a radiação cósmica de fundo (CMB) seja a radiação residual do Big Bang, ou seja, a época em que o universo começou. De acordo com a teoria, quando o universo nasceu, ele passou por uma rápida inflação e expansão. (O universo ainda está se expandindo hoje, e a taxa de expansão parece diferente dependendo de para onde você olha). O CMB representa o calor que sobrou do Big Bang.

Você não pode ver o CMB a olho nu, mas ele está em todos os lugares do universo. É invisível para os humanos porque é muito frio, apenas 2,725 graus acima do zero absoluto (-459,67 graus Fahrenheit ou -273,15 graus Celsius). Isso significa que sua radiação é mais visível na parte de micro-ondas do espectro eletromagnético.


Uma imagem da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, obtida pelo satélite Planck da Agência Espacial Europeia (ESA) em 2013, mostra as pequenas variações no céu.
(Imagem: © ESA / Planck Collaboration)


Origens e descoberta

Como sabemos, o universo começou há 13,8 bilhões de anos, e o CMB data de cerca de 400.000 anos após o Big Bang. Isso porque nos estágios iniciais do universo, quando tinha apenas um centésimo de milionésimo do tamanho que tem hoje, sua temperatura era extrema: 273 milhões de graus acima do zero absoluto, de acordo com a NASA.

Todos os átomos presentes naquele momento foram rapidamente quebrados em pequenas partículas (prótons e elétrons). A radiação da CMB em fótons (partículas que representam quantums de luz ou outra radiação) foi espalhada pelos elétrons. “Assim, os fótons vagaram pelo universo primitivo, assim como a luz óptica vagueia por uma névoa densa”, escreveu a NASA.

Cerca de 380.000 anos após o Big Bang, o universo resfriou o suficiente e assim o hidrogênio pôde se formar. Como os fótons do CMB quase não são afetados ao atingir o hidrogênio, estes viajam em linha reta. Os cosmologistas referem-se a uma "superfície do último espalhamento" quando os fótons do CMB atingiram a matéria pela última vez; depois disso, o universo era muito grande. Assim, quando mapeamos o CMB, estamos olhando para trás no tempo, 380.000 anos após o Big Bang, logo após o universo ter se tornado opaco à radiação.

A radiação cósmica de fundo foi encontrada primeiro por acidente. Em 1965, dois pesquisadores da Bell Telephone Laboratories (Arno Penzias e Robert Wilson) estavam criando um receptor de rádio e ficaram intrigados com o barulho que ele estava captando. Eles logo perceberam que o barulho vinha uniformemente de todo o céu. Ao mesmo tempo, uma equipe da Universidade de Princeton (liderada por Robert Dicke) estava tentando encontrar o CMB. A equipe de Dicke ficou sabendo do experimento Bell e percebeu que o CMB havia sido encontrado.

Ambas as equipes publicaram rapidamente artigos no Astrophysical Journal em 1965, com Penzias e Wilson falando sobre o que viram, e a equipe de Dicke explicando o que isso significa no contexto do universo. (Mais tarde, Penzias e Wilson receberam o Prêmio Nobel de Física de 1978).


Conclusão

O CMB é útil para os cientistas porque nos ajuda a aprender como o universo primitivo foi formado. Está a uma temperatura uniforme, com apenas pequenas flutuações visíveis com telescópios precisos.
"Ao estudar essas flutuações, os cosmologistas podem aprender sobre a origem das galáxias e estruturas de grande escala das galáxias e podem medir os parâmetros básicos da teoria do Big Bang", escreveu a NASA.



Para mais informações sobre este assunto, acesse as fontes:

* https://www.space.com/33892-cosmic-microwave-background.html

* https://wmap.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_cmb.html

http://cosmology.berkeley.edu/Education/CosmologyEssays/The_Cosmic_Microwave_Background.html



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