A quase 14 bilhões de anos, o universo em que vivemos estourou em existência em um evento extraordinário que iniciou o Big Bang. Na primeira fração fugaz de um segundo, o universo se expandiu exponencialmente, muito além da visão dos nossos melhores telescópios. Tudo isso é claro, era apenas teoria.
Pesquisadores da colaboração BICEP2 anunciou hoje a primeira evidência direta para esta inflação cósmica. Seus dados também representam as primeiras imagens de ondas gravitacionais, ou ondulações no espaço-tempo. Estas ondas têm sido descritas como os "primeiros tremores do Big Bang." Finalmente, os dados confirmam uma profunda conexão entre a mecânica quântica e a relatividade geral.
"Detectar este sinal é um dos objetivos mais importantes da cosmologia hoje. Um monte de trabalho feito por um monte de gente levou até este ponto", disse John Kovac , do Centro Harvard - Smithsonian de Astrofísica, líder da colaboração BICEP2.
Estes resultados inovadores vieram de observações do telescópio BICEP2 da radiação cósmica de fundo, um brilho fraco que sobraram do Big Bang. Flutuações minúsculas forneceram pistas para as condições do universo primitivo. Por exemplo, pequenas diferenças de temperatura em todo o céu mostram onde as partes do universo eram mais densas, eventualmente, condensando em galáxias e aglomerados galácticos.
Uma vez que a radiação cósmica de fundo é uma forma de luz, ele exibe todas as propriedades da luz, incluindo polarização. Na Terra, a luz solar é espalhada pela atmosfera e torna-se polarizada, razão pela qual óculos polarizados ajudam a reduzir o brilho. No espaço, a radiação cósmica de fundo foi espalhada por átomos e elétrons e polarizou-se também.
"Nossa equipe caçaram um tipo especial de polarização chamados modos - B ", que representa uma torção ou padrão de onda nas orientações polarizadas da luz antiga", disse o co-líder Jamie Bock, do Instituto de Tecnologia da Califórnia e da Jet Propulsion Lab.
As ondas gravitacionais apertam o espaço enquanto viajam, e essa compressão produz um padrão distinto na radiação cósmica de fundo. As ondas gravitacionais têm uma "imparcialidade" muito parecido com as ondas de luz, e podem ter polarizações esquerda e direita.
"O padrão de modo B swirly é uma assinatura única de ondas gravitacionais por causa de sua imparcialidade. Esta é a primeira imagem direta de ondas gravitacionais no céu primordial", disse o co-líder Chao-Lin Kuo, da Universidade de Stanford e do Laboratório Nacional do Acelerador SLAC.
A equipe examinou escalas espaciais no céu, abrangendo cerca de 1° a 5° (duas a 10 vezes a largura da lua cheia) . Para fazer isso, eles viajaram para o Pólo Sul para aproveitar o ar seco e frio mais estável.
"O Pólo Sul é o mais próximo que você pode chegar ao espaço e ainda estar na terra", disse Kovac. "É um dos locais mais secos e mais claros na Terra, perfeito para observar as micro-ondas fracas do Big Bang."
Eles ficaram surpresos ao detectar um sinal de polarização do modo B consideravelmente mais forte do que muitos cosmólogos esperavam. A equipe analisou os dados de mais de três anos, em um esforço para afastar quaisquer erros. Consideraram também se a poeira em nossa galáxia poderia produzir o padrão observado, mas os dados sugerem que isso é altamente improvável.
"Este foi como procurar uma agulha num palheiro, mas ao invés disso, encontramos um pé de cabra", disse o co-líder Clem Pryke, da Universidade de Minnesota.
Quando lhe pediram para comentar sobre as implicações desta descoberta, um teórico de Harvard Avi Loeb disse: "Este trabalho oferece nova luz sobre algumas de nossas perguntas mais básicas: Por que nós existimos? Como o universo começou? Estes resultados não são apenas uma arma fumegante para a inflação, eles também nos dizem quando a inflação ocorreu e quão poderoso o processo foi ".
Fonte: Astronomy Magazine
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