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O boletim Dia e Noite com as Estrelas traz uma edição especial de aniversário dos seus quatro anos de existência sobre o tema Big Bang, um modelo cosmológico que busca explicar a origem e evolução do Universo. Pesquisadores do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP descrevem essa imagem do início do Universo. “A ciência não tem o que falar sobre o instante zero do Universo. Aliás, mesmo a existência desse instante é discutível, embora bastante aceita”, diz o professor Ramachrisna Teixeira (IAG/USP), um dos coordenadores do boletim. Leia o boletim na íntegra neste link.
Segundo Teixeira, “quando nos deparamos com o título Big Bang, temos uma tendência imediata de pensarmos em uma grande explosão que deu origem ao Universo. Não há nada de errado nisso, mas também isso não é tão simples assim”, informa, e acrescenta que “qualquer imagem que possamos fazer será extremamente limitadora e imprecisa”. O professor afirma que “o Big Bang é o modelo que melhor explica aquilo que vemos (detectamos) ou simplesmente tudo aquilo que conscientemente existe”.
O professor Otávio Moreira (IAG/USP) concorda: ”Desde meados do século 20 e sobretudo a partir do início dos anos 60, a teoria do Big Bang ganhou muita força e é hoje a que melhor explica aquilo que vemos”. Mas diz que, como todas as teorias, o Big Bang sempre foi e continua sendo testado constantemente. “Embora seja impossível formar uma imagem da origem de tudo, a ideia de uma origem encontra-se hoje fortemente estabelecida e assentada sobre dois pilares bastante sólidos: um deles observacional – Lei de Hubble-Lemaïtre e outro teórico- Relatividade Geral”, explica.
“Em seus primeiros instantes o Universo, em expansão, era extremamente quente e denso, constituído de partículas elementares (aquelas que não podem ser decompostas em outras: quarks e elétrons, por exemplo) e radiação. Com minutos, muitas dessas partículas se juntaram e deram origem a outras como prótons e nêutrons. Centenas de milhares de anos depois, surgiram os primeiros átomos e, com centenas de milhões de anos, as primeiras estrelas e galáxias. Já com aproximadamente 10 bilhões de anos formaram-se o Sol, os planetas e outros corpos do sistema solar. Pouco tempo depois, a vida se fez presente”, conta o professor Teixeira. Ainda segundo ele, “de forma bastante resumida, esse modelo nos diz que o Universo está em constante evolução. Certamente, muito ou pouco dessas explicações não são definitivas e poderão ser substituídas em algum momento no futuro.
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A professora Luiza Correa (IAG) aborda as evidências observacionais, ou seja, as confirmações que sustentam a teoria do Big Bang e começa citando a Radiação Cósmica de Fundo. Ela conta que a Radiação Cósmica de Fundo em Micro-Ondas (CMB) foi prevista em meados do século 20 por George Gamow (primeiras radiações que circulam livremente após a formação de átomos quando o Universo tinha aproximadamente 300 mil anos) e descoberta no início dos anos 60 quando dois pesquisadores, Arno Penzias e Robert Wilson, detectaram sem querer um ruído em uma antena de rádio que construíram e estavam testando. Um ruído, como ela diz, que vinha de todas as direções no céu e o tempo todo, notícia que chegou a um grupo de pesquisadores de Princeton, e que souberam interpretá-lo como sendo, na realidade, os primeiros sinais de radiação eletromagnética do Universo, “a luz mais antiga que podemos detectar”. Outra confirmação, relata Luiza, ocorreu também no início dos anos 60 com a descoberta dos quasares.
Quasares e o Big Bang
O Papel dos Quasares no Futuro da Cosmologia é tema do artigo de Júlia Mello (IAG). Ela aborda o trabalho de Lilianne Nakazono (Instituto de Física da USP) com foco em sua busca por quasares – objetos formados por buracos negros supermassivos e os maiores emissores de energia do Universo, podendo ser 100 vezes mais brilhante que a nossa galáxia e mais de 1 bilhão de vezes mais brilhante que o Sol. “Por estarem muito distantes de nós, quasares nos permitem estudar o Universo em seu início, logo após o Big Bang. Além disso, pode ser usado para trazer informações novas sobre a matéria escura (forma invisível de matéria que afeta a matéria visível por meio da gravidade, assunto de pouco conhecimento até o momento)”, explica Júlia. Segundo ela, o trabalho da pesquisadora no projeto Southern Photometric Local Universe Survey (S-PLUS) tem como objetivo identificar quasares no céu do Hemisfério Sul usando dados fotométricos (medidas da intensidade de luz recebida de um objeto, em diferentes cores).
A publicação ainda traz o artigo Big Bang e a Origem dos Elementos Químicos, de Amâncio Friança (IAG), que trata da nucleossíntese primordial ou nucleossíntese do Big Bang, ou seja, a produção de núcleos atômicos que ocorreu quando o Universo tinha uma idade entre 10 segundos e 20 minutos. E finalizando, Ramachrisna Teixeira fala sobre os Pais do Big Bang. “Pensando apenas no surgimento desse modelo, são três os nomes considerados por muitos como os pais do Big Bang”, diz, abordando os trabalhos de Alexander Friedman (1888-1925), Edwin Hubble (1889-1953) e Georges Lemaïtre (1894-1966), mas deixando claro que muitos outros personagens participaram da construção desse modelo, já que a ciência é uma atividade coletiva independente dos cientistas.
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