Crédito da imagem: NSF
Astrônomos da National Science Foundation e Caltech criaram as imagens mais detalhadas já feitas da luz mais antiga emitida pelo Universo. A equipe usou o Cosmic Background Imager, um conjunto de detectores de microondas sensíveis no deserto chileno, para captar luz que viajara 14 bilhões de anos para chegar à Terra; mostra-nos o Universo com apenas 300.000 anos, exatamente quando as sementes da matéria começaram a se formar, eventualmente se tornando galáxias, estrelas, planetas e nós.
Astrônomos que operam em um planalto remoto no deserto chileno produziram as imagens mais detalhadas já feitas da luz mais antiga emitida pelo universo, fornecendo confirmação independente de teorias controversas sobre a origem da matéria e energia.
Empurrando os limites da tecnologia disponível, o Cosmic Background Imager (CBI), financiado pela National Science Foundation (NSF) e California Institute of Technology (Caltech), detectou pequenas variações no fundo cósmico de microondas, a radiação que viajou para a Terra por quase 14 anos. bilhões de anos. Um mapa das flutuações mostra as primeiras sementes tentativas de matéria e energia que depois evoluiriam para aglomerados de centenas de galáxias.
As medidas também fornecem evidências independentes da teoria da inflação há muito debatida, que afirma que o universo passou por uma expansão violenta em seus primeiros micro-momentos. Após cerca de 300.000 anos, esfriou o suficiente para permitir que as sementes da matéria se formassem e se tornou "transparente", permitindo a passagem da luz. O CBI observou restos dessa radiação precoce. Os dados também estão ajudando os cientistas a aprender mais sobre a força repulsiva chamada "energia escura" que parece desafiar a gravidade e forçar o universo a acelerar em um ritmo cada vez maior.
"Esta é a pesquisa básica da melhor e mais emocionante", disse a diretora da NSF Rita Colwell. “Cada nova imagem do universo primitivo refina nosso modelo de como tudo começou. Assim como o universo cresce e se espalha, o conhecimento da humanidade sobre nossas próprias origens continua a se expandir, graças ao conhecimento técnico e à persistência paciente de cientistas como esses. ”
"Vimos, pela primeira vez, as sementes que deram origem a aglomerados de galáxias, colocando assim as teorias da formação de galáxias em pé de igualdade", disse o líder da equipe Anthony Readhead, da Caltech. "Essas observações únicas de alta resolução fornecem um novo conjunto de testes críticos de cosmologia e fornecem evidências novas e independentes de que o universo é plano e dominado pela matéria escura e energia escura".
Readhead, com os colegas da Caltech, Steve Padin e Timothy Pearson e outros do Canadá, Chile e Estados Unidos, gerou as melhores medidas até hoje do fundo cósmico de microondas. O fundo cósmico de microondas (CMB) é um registro dos primeiros fótons que escaparam do universo que se resfria rapidamente, coalescendo cerca de 300.000 anos após a explosão cósmica conhecida como Big Bang, que se acredita ter dado à luz o universo.
Dados do CBI sobre distribuições de temperatura no CMB apóiam uma modificação da teoria do Big Bang; essa modificação é chamada teoria da inflação. A inflação afirma que o plasma quente do universo inicial passou por uma expansão extrema e rápida nos primeiros 10 a 32 segundos. As variações de temperatura medidas pelo CBI são tão pequenas quanto 10 milionésimos de grau.
Ao traçar os picos de distribuição de temperatura, os cientistas mostraram que os dados precisos do CBI são inteiramente consistentes com a inflação e confirmam descobertas anteriores de outros cientistas. Em abril de 2000, uma equipe internacional de cosmólogos liderada por Andrew Lange, da Caltech, anunciou a primeira evidência convincente de que o universo é plano - ou seja, sua geometria é tal que as linhas paralelas não convergem nem divergem. A equipe de Lange observou em uma frequência diferente do CBI, usando um balão de alta altitude sobrevoando a Antártica.
Desde então, duas outras equipes - usando métodos independentes - revelaram suas análises das variações muito fracas da temperatura entre as microondas cósmicas. Os quatro instrumentos realizaram medições precisas de parâmetros que os cosmólogos há muito usam para descrever o universo primitivo. Cada conjunto de dados oferece novas pistas sobre a forma do plasma embrionário e aproxima os cientistas das respostas definitivas. A NSF apóia o trabalho de todas as quatro equipes e seus instrumentos, alguns deles há mais de 15 anos.
Cinco artigos sobre os dados do CBI foram submetidos hoje ao Astrophysical Journal para publicação.
O CBI consiste em 13 interferômetros montados em uma plataforma de 6 metros de diâmetro, operando em frequências de 26 GHz a 36 GHz. Localizado no deserto mais seco do mundo - o Atacama - CBI aproveita a baixa umidade a uma altitude de 5.080 metros (16.700 pés). A NSF apóia a pesquisa do CBI desde 1995. O Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia do Chile forneceu o site do CBI.
Fonte original: NSF News Release
