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mar 17

Big Bang: Primeira evidência direta da Inflação Cósmica finalmente detectada

As ondas gravitacionais da inflação geram um padrão de torção, tênue porém distinto, na polarização da radiação cósmica de fundo, conhecido como modo-B. A imagem é o padrão observado com o telescópio BICEP2. As linhas mostram a força da polarização e a orientação de diferentes locais no céu. Os tons azul e vermelho mostram o grau de torção a favor e contra o movimento dos ponteiros do relógio.Crédito: Colaboração BICEP2

As ondas gravitacionais da inflação geram um padrão de torção, tênue porém distinto, na polarização da radiação cósmica de fundo, conhecido como modo-B. A imagem é o padrão observado com o telescópio BICEP2. As linhas mostram a força da polarização e a orientação de diferentes locais no céu. Os tons azul e vermelho mostram o grau de torção a favor e contra o movimento dos ponteiros do relógio.Crédito: Colaboração BICEP2

Há cerca de 13,7 bilhões de anos, o Universo onde vivemos surgiu em um evento extraordinário conhecido como o Big Bang. Notavelmente, na primeira fração de segundo primordial, o Universo expandiu-se exponencialmente, esticando-se muito além da visão dos nossos atuais melhores telescópios. Tudo isto, no entanto, era considerado como uma teoria.

Agora, os cientistas do programa BICEP2 anunciaram ontem a primeira evidência direta medida desta inflação cósmica. Os dados da pesquisa também representam as primeiras imagens de ondas gravitacionais, as ondulações no espaço-tempo. Estas ondas têm sido descritas como os “primeiros ecos do Big Bang”. Por fim, os dados confirmam uma profunda ligação entre a mecânica quântica e a relatividade geral.

O Sol se põe atrás do BICEP2 (na frente) e do Telescópio do Polo Sul (atrás).

O Sol se põe atrás do BICEP2 (na frente) e do Telescópio do Polo Sul (atrás).

Como afirma John Kovac (Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica), líder da colaboração BICEP2:

A detecção deste sinal tem sido um dos objetivos mais importantes da cosmologia. Chegamos a este ponto graças a muito trabalho, feito por muita gente.

Estes resultados revolucionários vêm de observações da radiação cósmica de fundo pelo telescópio BICEP2 – um brilho tênie, fóssil remanescente do evento Big Bang. As minúsculas flutuações neste brilho fornecem pistas das características do Universo primitivo. Por exemplo, pequenas diferenças de temperatura em todo o céu mostram partes mais densas do Universo, que eventualmente se condensaram em galáxias e aglomerados galácticos.

Uma vez que a radiação cósmica de fundo em micro-ondas é uma forma de luz, ela exibe todas as propriedades da luz, incluindo polarização. Na Terra, a luz solar é espalhada pela atmosfera e torna-se polarizada, razão pela qual os óculos polarizados ajudam a reduzir o brilho. No espaço também a radiação cósmica de fundo foi espalhada por átomos e elétrons e tornou-se também polarizada.

Jamie Bock, co-líder do estudo (Caltech-JPL) explicou:

A nossa equipe procurou um tipo especial de polarização chamada ‘modos-B’, que representa uma torção ou padrão ‘ondulatório’ nas orientações polarizadas desta luz antiga.

As ondas gravitacionais espremem o espaço à medida que viajam e esta compressão produz um padrão distinto na radiação cósmica de fundo. As ondas gravitacionais têm uma “lateralidade”, tal como as ondas de luz, e podem ter polarizações “canhotas ou destras”.

Chao-Lin Kuo, também co-líder do estudo (Stanford/SLAC) afirmou:

O padrão retorcido do modo-B é uma assinatura única de ondas gravitacionais por causa da sua lateralidade. Esta é a primeira imagem direta de ondas gravitacionais no céu primordial.

A equipe examinou escalas espaciais no céu entre 1 e 5 graus (duas a dez vezes o diâmetro da Lua Cheia). Para tal, viajaram até ao Polo Sul para tirar proveito do seu ar frio, seco e estável.

Kovac esclareceu:

É no Polo Sul que se encontram as condições de observação mais parecidas com aquelas do espaço. É um dos locais mais secos e mais limpos da Terra, perfeito para observar as fracas microondas do Big Bang.

Os cientistas ficaram surpresos ao detectar um sinal de polarização de modo-B consideravelmente mais forte que muitos cosmólogos esperavam. O time de cientistas analisou os seus dados durante mais de três anos, em um esforço de eliminar eventuais erros.

Os cientistas também levaram em consideração se a poeira na nossa Galáxia poderia produzir o padrão observado, mas os resultados sugerem que isso é altamente improvável.

Clem Pryke, também co-líder (Universidade de Minnesota) comparou:

Era como procurar uma agulha num palheiro, mas em vez disso, encontramos um pé-de-cabra.

Quando lhe pediram para comentar sobre as implicações desta descoberta, o teórico de Harvard, Avi Loeb, disse:

Este trabalho oferece novas informações sobre algumas das nossas perguntas mais básicas: Porque é que existimos? Como é que o Universo começou? Estes resultados não são apenas uma prova derradeira da inflação do Universo, dizem-nos também quando é que ocorreu e quão poderoso foi o processo.

Leia mais no AstroPT: Inflação Cósmica: descoberta espetacular confirma Teoria do Big Bang

Fonte

Cfa: First Direct Evidence of Cosmic Inflation

Nature: How astronomers saw gravitational waves from the Big Bang

._._.

4 comentários

1 menção

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  1. Vinícius Sena

    Roca, recentemente foi anunciado que o sinal atribuído às ondas gravitacionais pode ser totalmente atribuído a poeira da Via Láctea. Como você analisa isso? Isso abala em alguma coisa a Teoria do Big Bang?

    1. ROCA

      Mesmo que isso seja confirmado, isto não afeta a teoria cosmológica do Big Bang.

      Recomendo a leitura abaixo:

      http://eternosaprendizes.com/2014/08/18/big-bang-nao-grande-explosao-nao-o-universo-comecou-com-um-grande-silencio/

  2. raiosinfravermelhos.blogspot.com

    Olá Roca. Que bom que voltou a atualizar com maior frequência o Eternos Aprendizes. Sei como é penoso manter o ritmo aqui, sendo que temos tantas outras coisas pra fazer e que nos dão retorno financeiro, necessário à nossa sobrevivência.
    A respeito desta nova notícia sobre a Teoria do Big Bang, é muito bom saber que ela tem se fortalecido a cada dia mais, com essas novas evidências sobre a inflação cósmica.

    Ah…na nova escola pública em tempo integral na qual comecei a dar aulas a partir de 2014, criei uma disciplina eletiva de Astronomia, e teve 30 alunos matriculados. Na primeira aula passei para eles o primeiro episódio da nova série Cosmos, com Neil deGrace Tyson, e eles gostaram. Já agendei para o dia 10/04/2014, uma visita ao observatório astronômico aqui de Piracicaba. De vez em quando vou me referir também ao Eternos Aprendizes, para eles darem umas pesquisadas nas atualizações sobre as novas descobertas mais relevantes da astronomia, que você postar por aqui.
    Abraço.

    1. ROCA

      Voltei mesmo e com força total, Jairo.
      Espero que o material ajude aos seus alunos a ter uma melhor visão do Universo.
      Obrigado pela força e constante presença aqui.
      Abs
      ROCA

  1. Big Bang? Não! Grande Explosão? Não! O Universo começou com o “Grande Silêncio” » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] Steven Carlip for persuasivo na especulação, ele acha que há uma chance de mapas recentes da radiação cósmica de fundo feitas pelo telescópio BICEP2 poderiam sondar regiões relevantes para o grande silêncio ou dimensões desaparecendo. Carlip […]

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