ACT COLLABORATION; ESA/PLANCK COLLABORATION
MADRI 18 mar. (EUROPA PRESS) - Observações com o Atacama Cosmology Telescope (ACT) produziram as imagens mais nítidas até o momento da infância do universo: o primeiro tempo cósmico acessível aos seres humanos.
Medindo a luz que viajou mais de 13 bilhões de anos para chegar a um telescópio no alto dos Andes chilenos, as novas imagens revelam o universo com cerca de 380.000 anos de idade, o equivalente a imagens do cosmos de horas de um bebê.
Os novos resultados confirmam um modelo simples do universo e descartam a maioria das alternativas, diz a equipe de pesquisa. O trabalho ainda não foi revisado por pares, mas os pesquisadores apresentarão seus resultados na conferência anual da American Physical Society e os dados foram enviados ao Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
"Estamos vendo os primeiros passos em direção à formação das primeiras estrelas e galáxias", entusiasma-se Suzanne Staggs, diretora do ACT e Professora de Física Henry deWolf Smyth da Universidade de Princeton. "E não vemos apenas o claro e o escuro, mas a polarização da luz em alta resolução. Esse é um fator decisivo que distingue o ACT do Planck e dos telescópios anteriores.
As novas imagens dessa radiação de fundo, conhecida como fundo cósmico de micro-ondas (CMB), acrescentam maior definição àquelas observadas há mais de uma década pelo telescópio espacial Planck. "O ACT tem cinco vezes a resolução do Planck e maior sensibilidade", diz Sigurd Naess, pesquisador da Universidade de Oslo e principal autor de um dos vários artigos relacionados ao projeto. "Isso significa que o fraco sinal de polarização agora é diretamente visível.
A imagem de polarização revela o movimento detalhado do hidrogênio e do hélio em sua infância cósmica. "Antes, podíamos ver onde as coisas estavam, mas agora também vemos como elas se movem", diz Staggs. "Da mesma forma que usamos as marés para inferir a presença da Lua, o movimento registrado pela polarização da luz nos informa a intensidade da atração gravitacional em diferentes partes do espaço.
As novas imagens oferecem uma visão extraordinariamente nítida das variações sutis na densidade e na velocidade dos gases que preencheram o jovem Universo. "Há outros telescópios contemporâneos que medem a polarização com baixo ruído, mas nenhum cobre uma parte tão grande do céu quanto o ACT", diz Naess. O que parecem nuvens difusas na intensidade da luz são regiões mais ou menos densas em um mar de hidrogênio e hélio: colinas e vales que se estendem por milhões de anos-luz. Nos milhões ou bilhões de anos seguintes, a gravidade puxou as regiões mais densas de gás para dentro, formando estrelas e galáxias.
Essas imagens detalhadas do universo recém-nascido estão ajudando os cientistas a responder perguntas de longa data sobre sua origem. "Ao nos lembrarmos daquela época, quando as coisas eram muito mais simples, podemos juntar as peças da história de como nosso universo evoluiu para o mundo rico e complexo em que nos encontramos hoje", diz Jo Dunkley, Joseph Henry Professor de Física e Ciências Astrofísicas da Universidade de Princeton e líder da análise do ACT.
"Medimos com mais precisão que o universo observável se estende por quase 50 bilhões de anos-luz em todas as direções a partir de nós e contém tanta massa quanto 1900 'zetta-suns', ou quase 2 trilhões de trilhões de sóis", diz Erminia Calabrese, professora de astrofísica da Universidade de Cardiff e principal autora de um dos novos artigos. Desses 1.900 zetta-suns, a massa da matéria normal (aquela que podemos ver e medir) representa apenas 100. Outros 500 zetta-suns de massa são a misteriosa matéria escura, e o equivalente a 1.300 são a energia do vácuo dominante (também chamada de energia escura) do espaço vazio.
As minúsculas partículas de neutrino compõem, no máximo, quatro zetta-suns de massa. Da matéria normal, três quartos da massa são de hidrogênio e um quarto é de hélio. "Quase todo o hélio do universo foi produzido nos primeiros três minutos do tempo cósmico", argumenta Hibaut Louis, pesquisador do CNRS no IJCLab da Universidade Paris-Saclay e um dos principais autores dos novos artigos. "Nossas novas medições de sua abundância concordam muito bem com modelos teóricos e com observações em galáxias. Os elementos de que nós, seres humanos, somos feitos - principalmente carbono, com oxigênio, nitrogênio, ferro e até mesmo traços de ouro - formaram-se mais tarde em estrelas e são apenas uma amostra dessa mistura cósmica.
As novas medições do ACT também refinaram as estimativas da idade do universo e sua atual taxa de crescimento. A queda da matéria no universo primitivo enviou ondas sonoras que ondulam pelo espaço, como ondulações que se espalham em círculos em um lago.
"Um universo mais jovem teria de se expandir mais rapidamente para atingir seu tamanho atual, e as imagens que medimos pareceriam vir de mais perto", explica Mark Devlin, Professor de Astronomia Reese W. Flower da Universidade da Pensilvânia e vice-diretor do ACT. "A extensão aparente das ondulações nas imagens seria maior nesse caso, da mesma forma que uma régua mantida perto do rosto parece maior do que uma régua estendida. Os novos dados confirmam que a idade do universo é de 13,8 bilhões de anos, com uma incerteza de apenas 0,1%.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático