Eco do Big Bang: estudar os ruídos do espaço ajuda a desvendar o Universo

Se você é da época em que a gente tinha em casa aquelas TVs analógicas de tubo, lembra-se bem do chiado que elas apresentavam toda vez que não encontravam um canal para sintonizar. Pois saiba que 3% daquele ruído corresponde ao que os cientistas chamam de radiação cósmica de fundo em micro-ondas (RCFM), que nos ajudam a entender um pouquinho do Universo.

Essa radiação é conhecida como "ecos do Big Bang" ou "fóssil do Big Bang", porque seriam resquícios de um período logo após a grande explosão que deu origem ao universo —uma época em que não havia estrelas, planetas ou galáxias. Isso significa que a radiação cósmica de fundo viajou cerca de 14 bilhões de anos (à velocidade da luz) até chegar até nós. Ou seja, tem muita história para contar.

Toda informação que nos chega do Universo vem da radiação, ondas que viajam à velocidade da luz, que é de 300 mil quilômetros por segundo. Portanto, quanto mais longe está a fonte emissora, mais tempo demora para a informação chegar até nós.

A radiação cósmica de fundo foi detectada pela primeira vez na década de 1960, quando os físicos norte-americanos Robert Wilson e Arno Penzias descobriram por acidente um ruído que vinha do espaço e, apesar dos seus esforços, não desaparecia.

No começo, eles acharam que era um barulho vindo de Nova York, porque estavam próximos à cidade; depois que eram os dejetos de uns pombos que estavam na antena e causavam o ruído. Mas eles limparam o equipamento, e nada.

À época da descoberta, Wilson e Arno Penzias trabalhavam no laboratório da Companhia Telefônica Bell com uma grande antena para detectar sinais fracos de rádio, quando perceberam esse ruído estranho, que podia ser detectado em várias partes do Universo e tinha a mesma intensidade.

Wilson e Penzias foram então conversar com colegas da Universidade de Princeton, que constaram que esse sinal já havia sido previsto por cientistas em 1948, mas até então ninguém havia conseguido prová-lo. Depois soube-se que eletrônicos que lidam com ondas de rádio, como TVs e rádios analógicos, tinham na composição de sua estática uma fração de 3% da radiação cósmica de fundo.

A descoberta rendeu à dupla de físicos norte-americanos o Prêmio Nobel em 1978.

Em busca de respostas

Na verdade, sem aparelhos específicos não é possível nem ouvir esses barulhos. Isso porque as ondas sonoras, que são ondas mecânicas, não se propagam no espaço.

Só que para estudá-las, o que os cientistas fazem é transformar essas micro-ondas em gráficos criados por programas de computador. Ou seja, na verdade eles não ouvem, mas leem a radiação.

Isso porque ela é transformada em dados, que servem para entender uma série de características e fenômenos do universo, como saber a sua idade, como se expande e qual é a sua composição.

A radiação de fundo é a principal fonte de dados dos cosmólogos. Com ela, a gente consegue olhar para diferentes direções e fazer, por exemplo, um mapa da temperatura do universo, que não é igual em todas as partes. Então, a partir dessas flutuações, a gente pode estudar a quantidade de matéria escura, de energia escura, e como ele está se expandindo.

Essas micro-ondas, chamadas de ecos Big Bang, foram "congeladas" devido ao resfriamento do universo e, por isso, guardam informações tão importantes sobre a origem de tudo. É o tamanho de cada uma das ondas que nos contam sobre a geometria e a interação dos corpos que compõe o universo.

Ele explica que, entre os mistérios que mais intrigam os cientistas, estão a matéria escura, que não reflete nem absorve a luz, e a energia escura que faz o universo se expandir.

Nos dois casos, o que se sabe é apenas que elas existem, mas há poucas pistas sobre como são feitas e como se comportam.

Fontes: Eduardo Sato, mestre em física de partículas; Angela Cristina Krabbe, física e astrônoma membro do conselho consultivo do projeto Giant Magellan Telescope (GMT); Elcio Abdalla, professor do departamento de física da USP.

*Com informações de matéria de junho de 2019