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A grande explosão
Em 1929, o astrônomo americano Edwin Hubble descobriu que as distâncias para galáxias distantes eram proporcionais aos seus desvios para o vermelho. O desvio para o vermelho ocorre quando uma fonte de luz se afasta de seu observador: o comprimento de onda aparente da luz é esticado através do efeito Doppler em direção à parte vermelha do espectro. A observação de Hubble implicava que galáxias distantes estavam se afastando de nós, já que as galáxias mais distantes tinham as velocidades aparentes mais rápidas. Se as galáxias estão se afastando de nós, raciocinou Hubble, então, em algum momento no passado, elas devem ter se agrupado.
A descoberta de Hubble foi o primeiro suporte observacional para a teoria do Big Bang do universo de Georges Lemaître, proposta em 1927. Lemaître propôs que o universo se expandiu explosivamente a partir de um estado extremamente denso e quente, e continua a se expandir hoje. Cálculos subsequentes dataram este Big Bang em aproximadamente 13,7 bilhões de anos atrás. Em 1998, duas equipes de astrônomos trabalhando independentemente em Berkeley, Califórnia, observaram que as supernovas – estrelas em explosão – estavam se afastando da Terra em um ritmo acelerado. Isso lhes rendeu o prêmio Nobel de física em 2011. Os físicos haviam assumido que a matéria no universo diminuiria sua taxa de expansão; a gravidade acabaria fazendo com que o universo voltasse ao seu centro. Embora a teoria do Big Bang não possa descrever quais eram as condições no início do universo, ela pode ajudar os físicos a descrever os primeiros momentos após o início da expansão.
Origens
Nos primeiros momentos após o Big Bang, o universo era extremamente quente e denso. À medida que o universo esfriava, as condições se tornaram perfeitas para dar origem aos blocos de construção da matéria – os quarks e elétrons dos quais todos somos feitos. Alguns milionésimos de segundo depois, os quarks se agregaram para produzir prótons e nêutrons. Em poucos minutos, esses prótons e nêutrons se combinaram em núcleos. À medida que o universo continuou a se expandir e esfriar, as coisas começaram a acontecer mais lentamente. Demorou 380.000 anos para os elétrons ficarem presos em órbitas ao redor dos núcleos, formando os primeiros átomos. Estes eram principalmente hélio e hidrogênio, que ainda são de longe os elementos mais abundantes no universo. As observações atuais sugerem que as primeiras estrelas se formaram a partir de nuvens de gás cerca de 150 a 200 milhões de anos após o Big Bang. Átomos mais pesados, como carbono, oxigênio e ferro,
Mas estrelas e galáxias não contam toda a história. Cálculos astronômicos e físicos sugerem que o universo visível é apenas uma pequena quantidade (4%) do que o universo é realmente feito. Uma fração muito grande do universo, na verdade 26%, é feita de um tipo desconhecido de matéria chamada " matéria escura ". Ao contrário de estrelas e galáxias, a matéria escura não emite luz ou radiação eletromagnética de nenhum tipo, de modo que podemos detectá-la apenas por meio de seus efeitos gravitacionais.
Uma forma de energia ainda mais misteriosa chamada “energia escura” é responsável por cerca de 70% do conteúdo de massa-energia do universo. Ainda menos se sabe sobre isso do que a matéria escura. Essa ideia decorre da observação de que todas as galáxias parecem estar se afastando umas das outras em um ritmo acelerado, o que implica que alguma energia extra invisível está em ação.
Fonte: CERN / 20-02-2022
https://home.cern/science/physics/early-universe
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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os
conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration),
ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A
partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB),
como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page: http://pesqciencias.blogspot.com.br
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