O radiotelescópio que está sendo construído na Paraíba para ajudar a desvendar mistérios da energia escura no Universo:casas de apostas eleições

As oscilações criadas por essas ondas no plasma deixaram uma marca permanente na distribuiçãocasas de apostas eleiçõesmatéria pelo Universo. E essas oscilações também fornecem aos astrônomos indicações sobre um dos mistérios mais profundos do nosso Universo atual: aquela força misteriosa conhecida como energia escura.

As ondas sonoras primordiais — também conhecidas como oscilações acústicascasas de apostas eleiçõesbárions (BAOs, na siglacasas de apostas eleiçõesinglês) — foram formadas quando as partículas do Universo inicial começaram a se reunir, atraídas pela gravidade.

"A força gravitacional da matéria escura nos primórdios do Universo criou 'poçoscasas de apostas eleiçõespotencial', que atraíam o plasma para o seu interior", segundo a física brasileira Larissa Santos, professora do Centrocasas de apostas eleiçõesGravitação e Cosmologia da Universidadecasas de apostas eleiçõesYangzhou, na China.

Mas o plasma era tão quente que também criava outra força, na direção oposta. "Os fótons criavam pressãocasas de apostas eleiçõesradiação que lutava contra a gravidade e empurrava tudocasas de apostas eleiçõesvolta para o lado externo. Esta luta criava oscilações acústicas — ondas sonoras", explica a professora.

As BAOs irrompiamcasas de apostas eleiçõesincontáveis poçoscasas de apostas eleiçõespotencial, formando esferas concêntricascasas de apostas eleiçõesenergia sonoracasas de apostas eleiçõesexpansão. Elas se entrecruzavam, esculpindo o plasmacasas de apostas eleiçõespadrõescasas de apostas eleiçõesinterferência tridimensionais complexos e deslumbrantes.

Se houvesse seres humanos vivendo na época das "oscilações acústicascasas de apostas eleiçõesbárions" (BAOs), eles não teriam ouvido nenhum ruído. Os sons estavam cercacasas de apostas eleições47 oitavas abaixo da primeira nota do piano. Seus comprimentoscasas de apostas eleiçõesonda eram gigantescos — cercacasas de apostas eleições450 mil anos-luz.

Esses estrondos inaudíveis e incrivelmente profundos viajavam atravéscasas de apostas eleiçõesum meio incapazcasas de apostas eleiçõesser penetrado, até pelos nossos telescópios mais poderosos.

Em buscacasas de apostas eleições'registros fósseis'

Quando mais profundamente olhamos para o Universo, mais retornamos nacasas de apostas eleiçõeshistória. Isso se deve ao tempo que a luz leva para chegar até nós.

Mas só conseguimos ver tão longe porque as cargas elétricas dos prótons e elétrons liberados naqueles primeiros estágioscasas de apostas eleiçõesvida do Universo espalhavam e difundiam a luz, criando um brilho aleatório impenetrável.

Enquanto isso, as BAOs criaram padrões nesse meio que oscilavam para o lado externo. Por isso, podemos observar suas evidências no Universo atual.

O Telescópio Espacial Planck, da Agência Espacial Europeia, conseguiu captar ecoscasas de apostas eleiçõesBAOs dos primórdios do Universo, que os cientistas traduziram para frequências audíveis.

O zumbido é compostocasas de apostas eleiçõesum tom baixo com sobretons mais altos. Ele foi processado para produzir um arquivo sonoro com ruídos intensos, que podem ser ouvidos por seres humanos.

Quando atingiu cercacasas de apostas eleições379 mil anoscasas de apostas eleiçõesidade, o Universo se resfriou o suficiente para que os prótons e elétrons se emparelhassem, formando os primeiros átomoscasas de apostas eleiçõeshidrogênio neutros. O plasma então desapareceu, o que deixou o Universo subitamente transparente e permitiu a transmissão da luz.

Ao mesmo tempo, a batalha entre a radiação e a gravitação chegou ao fim. As BAOs cessaram e o Universo entroucasas de apostas eleiçõessilêncio.

Um jatocasas de apostas eleiçõesenergia luminosa começou então a se espalhar pelo Universo. Ele era tão poderoso que ressoa até hoje pelos radiotelescópios, atraindo os físicos como um sinal da radiação cósmicacasas de apostas eleiçõesfundocasas de apostas eleiçõesmicro-ondas (CMB, na siglacasas de apostas eleiçõesinglês), 13 bilhõescasas de apostas eleiçõesanos depois.

A CMB é o registro visual mais antigo e detalhado dos primórdios do Universo. Ela oferece aos cientistas um "registro fóssil" dos primeiros sons do cosmos.

"Nós vemos [os sons] impressos na radiação cósmicacasas de apostas eleiçõesfundocasas de apostas eleiçõesmicro-ondas e também na estrutura do Universocasas de apostas eleiçõeslarga escala", segundo Santos. A física brasileira participacasas de apostas eleiçõesum novo projetocasas de apostas eleiçõesradiotelescópio internacional para analisar os ecos modernos daquela canção antiga.

"Sua assinatura é encontrada na quantidade levemente excessivacasas de apostas eleiçõesparescasas de apostas eleiçõesgaláxias que são separadascasas de apostas eleiçõesuma escala fixacasas de apostas eleições150 Megaparsecs – cercacasas de apostas eleições500 milhõescasas de apostas eleiçõesanos-luz", explica a professora.

Projetocasas de apostas eleiçõesconstrução na Paraíba

As assinaturascasas de apostas eleiçõesBAO não são apenas indicaçõescasas de apostas eleiçõescomo seriam os primeiros sons do Universo. Elas também servemcasas de apostas eleiçõespadrão para medir os efeitoscasas de apostas eleiçõesoutro fenômeno invisível: a energia escura.

A energia escura faz o Universo se expandir. Seus efeitos estãocasas de apostas eleiçõestoda parte, mascasas de apostas eleiçõesnatureza é desconhecida.

O estudo da escala das assinaturascasas de apostas eleiçõesBAO a diferentes distâncias da Terra conta como os efeitos da energia escura alteraram a história do Universo.

"Chamamoscasas de apostas eleiçõesrégua padrão", afirma Santos. "Temos esta escala fixa. Pelas suas variações aparentes, podemos saber como o Universo evoluiu ao longo do tempo."

Larissa Santos faz parte do projeto internacional responsável pelo radiotelescópio Bingo, atualmentecasas de apostas eleiçõesconstrução na Paraíba. Bingo é a siglacasas de apostas eleiçõesinglêscasas de apostas eleições"BAOscasas de apostas eleiçõesObservações Integradascasas de apostas eleiçõesGás Neutro".

O radiotelescópio será sintonizado com as assinaturascasas de apostas eleiçõesradiação características do hidrogênio — o átomo mais simples, mais antigo e mais abundante do Universo.

Os átomoscasas de apostas eleiçõeshidrogênio liberam radiação com comprimentocasas de apostas eleiçõesondacasas de apostas eleições21 centímetros. Este comprimento é invisível para o olho humano, mas pode ser detectado pelo radiotelescópio.

A energia escura "estica" a radiação das nuvenscasas de apostas eleiçõeshidrogênio mais distantes. Com isso, o comprimentocasas de apostas eleiçõesonda observado aqui na Terra aumenta. Quanto maior a distância, maior o comprimentocasas de apostas eleiçõesonda.

"Você escolhe a frequência do radiotelescópiocasas de apostas eleiçõesacordo com a época do Universo que você quer medir", explica Santos.

O radiotelescópio Bingo foi projetado para mapear a distribuição do hidrogênio entre um bilhão e quatro bilhõescasas de apostas eleiçõesanos-luz atrás — o que é relativamente próximo, na escala cósmicacasas de apostas eleiçõestempo e espaço.

Os dois enormes espelhos parabólicos do Bingo refletem essa radiação primordial sobre um conjuntocasas de apostas eleições50 detectorescasas de apostas eleiçõesondas dirigidas, conhecidos como "cornetas".

A base móvel do telescópio é o planeta onde ele está sendo construído. A rotação da Terra movimenta o equipamento sob as estrelas, varrendo uma área do céucasas de apostas eleições15 por 200 graus.

Usando cálculos estatísticos complexos, a professora Larissa Santos irá analisar os dados para localizar milhõescasas de apostas eleiçõesgaláxias, examinando as distâncias relativas entre elas. Com isso, será possível estudar com mais profundidade como a energia escura afetou os padrõescasas de apostas eleiçõesBAOs naquela época.

"O Bingo irá examinar o Universo posterior, depois que a energia escura dominou a expansão. É um grande complemento para outros experimentos", segundo ela. E muitos desses outros experimentos já começaram ou estão planejados.

Abordagem 'ambiciosa'

"O mapeamento da intensidadecasas de apostas eleiçõeshidrogênio,casas de apostas eleiçõesprincípio, pode medir qualquer coisa no Universo entre os dias atuais e a CMB. É um imenso volume a ser explorado", afirma a professoracasas de apostas eleiçõesfísica Cynthia Chiang, que estuda a densidade do hidrogênio na Universidade McGillcasas de apostas eleiçõesMontreal, no Canadá.

"O Bingo e outros experimentos similares procuram os gases que ficam dentro das galáxias. Eles são um marcadorcasas de apostas eleiçõesonde está a matéria", explica a professora.

Os instrumentos sintonizadoscasas de apostas eleiçõesregiões relativamente próximas são do interessecasas de apostas eleiçõesChiang, mas ela também deseja obter respostas sobre o restante da história cósmica.

"Minha abordagem é muito ambiciosa", afirma Chiang, rindo. "Estou organizando um experimento sintonizadocasas de apostas eleiçõesfrequências correspondentes à 'Idade das Trevas'."

"Este é o período imediatamente seguinte à formação das micro-ondascasas de apostas eleiçõesfundo. Nunca tivemos acesso à cosmologia daquele período porque é muito, muito difícil", segundo a professora.

Entre a "superfície da última dispersão" (quando o plasma bariônico deu lugar à CMB) e a "madrugada cósmica" (quando brilhou a luz da primeira estrela), existe um intervalocasas de apostas eleições250 a 350 milhõescasas de apostas eleiçõesanos. As BAOs deixaram nuvenscasas de apostas eleiçõeshidrogênio agrupadascasas de apostas eleiçõesfinas estrias, como as ondas do marcasas de apostas eleiçõesrefluxo, que deixam ondulações na areia.

Antes que Chiang possa ter acesso à radiaçãocasas de apostas eleições21 cm daquela época, ela precisa projetar experimentos para excluir os sinais mais recentes da nossa própria galáxia, que podem mascarar os dados mais antigos.

"Este primeiro experimento ainda não irá chegar à cosmologia", explica ela. "O objetivo é mapear as emissões da Via Láctea nessas frequênciascasas de apostas eleiçõesresolução muito alta, para podermos conhecer a aparência do céu na primeira passagem. Depois, esperamos poder subtrair aquilo e chegar à cosmologia."

"Como o nome indica, na Idade das Trevas, o Universo era um lugar muito escuro e monótono", prossegue a professora. "Ali, o sinal que você recebe é uma emissãocasas de apostas eleições21 cm quase uniforme daquela paredecasas de apostas eleiçõeshidrogênio."

"Mas existem flutuações sutiscasas de apostas eleiçõesbrilho que correspondem às densidades mais altas e mais baixas. Você consegue minúsculos pontos frios e quentes."

Para a professora, a CMB é como uma fotografia estática que captura,casas de apostas eleiçõesdetalhes impressionantes, um momento fundamental da evolução cósmica. Mas o mapeamento da densidade do hidrogênio na Idade das Trevas também capturaria centenascasas de apostas eleiçõesmilhõescasas de apostas eleiçõesanos imediatamente posteriores.

"Você consegue sondar um volume tridimensional", explica Chiang. "Se você conseguir medir o mesmo tipocasas de apostas eleiçõesinformação da CMB, mas refletido sobre hidrogênio, você consegue muito mais dados e, potencialmente, pode restringir ainda mais os parâmetros cosmológicos."

"Se chegarmos lá, será maravilhoso. Mas é um caminho muito, muito longo."

A inflação cósmica

Os experimentos planejados por Cynthia Chiang e o telescópio Bingo somam-se a um conjunto cada vez maiorcasas de apostas eleiçõesinstrumentoscasas de apostas eleiçõesobservação inovadores que pretendem desvendar a história das BAOs, a estrutura do Universocasas de apostas eleiçõeslarga escala e a energia escura invisível que separa as galáxias.

"Quando medimos o céu, medimos tudo", explica Larissa Santos. "A CMB, o hidrogênio neutro, as fontes das galáxias, todo este tipocasas de apostas eleiçõescoisas. Precisamos conseguir reconhecer o que é um sinal cosmológico e o que é outra coisa qualquer."

Santos também espera que as BAOs revelem ainda mais sobre o passado do Universo, perfurando a paredecasas de apostas eleiçõesplasma com 379 mil anoscasas de apostas eleiçõesespessura para fornecer dados sobre a fraçãocasas de apostas eleiçõessegundo anterior – a "era inflacionária" do Universo. Afinal, a maioria dos cosmólogos acredita que, naquela era, o espaço tenha se expandido com velocidade maior que a da luz.

A inflação cósmica é uma teoria amplamente aceita sobre a evolução do Universo do seu estado original minúsculo, quente e denso, até se tornar o cosmos que vemos hojecasas de apostas eleiçõesdia.

Esta teoria passou por muitos modelos, variações e simulações. Ela oferece muitas previsões consistentes que foram testadas e verificadas, embora não haja evidências diretas a respeito.

"Muitas teorias inflacionárias já foram descartadas pelas nossas observações", segundo Santos. "Com as medições que queremos ver, podemos determinar quais teorias se adaptam melhor às medições antescasas de apostas eleiçõesseguir adiante."

As oscilações acústicascasas de apostas eleiçõesbárions existiram apenas por algumas centenascasas de apostas eleiçõesmilharescasas de apostas eleiçõesanos. Mas elas ajudaram a criar a história do Universo invisível do começo ao fim.

Agora, elas ajudam os cientistas a contar essa história.

Leia a versão original desta reportagem (em inglês) no site BBC Future.