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O que existia antes do Big Bang?

O que existia antes do Big Bang?
NASA/WMAP[Imagem: Mapa da radiação cósmica de fundo]

"Já não é mais completamente maluco perguntar o que aconteceu antes do Big Bang." A afirmação é de Marc Kamionkowski, coordenador de um grupo de astrofísicos de uma das principais universidades dos Estados Unidos, a Caltech.

O que existia antes do Big Bang?

Até agora acreditava-se que a violenta expansão que deu origem ao nosso universo foi forte o suficiente para eliminar qualquer traço do que existia antes. Mas uma nova interpretação de registros dos primeiros instantes após o Big Bang pode lançar alguma luz sobre o que existia antes e o que fez com que espaço e tempo inflassem, aumentando continuamente as distâncias físicas entre quaisquer pontos participantes desse movimento inflacionário.

A nova teoria procura explicar as "anomalias" verificadas nos dados, que mostram variações no que deveria ser uma distribuição perfeitamente uniforme da radiação e da matéria no Universo.

Inflação cósmica

A teoria atual baseia-se em um fenômeno chamado inflação cósmica, que propõe que o espaço expandiu-se exponencialmente no instante seguinte ao Big Bang. O problema é que isso resultaria em um universo perfeitamente uniforme. E todas as observações indicam que há variações gigantescas entre as diversas regiões do Universo.

Radiação cósmica de fundo

Além disso, os cientistas detectaram uma anomalia nos dados da Radiação Cósmica de Fundo (CMB, na sigla em inglês), uma radiação na faixa das microondas que inundou o Universo 400.000 anos depois do Big Bang.

A CMB é uma espécie de brilho do Big Bang, que decaiu para microondas à medida que o Universo se expandia ao longo dos 13,7 bilhões de anos que se seguiram desde o seu surgimento. Se nossos olhos conseguissem enxergar essa faixa das radiofreqüências, nós veríamos um céu inteiramente brilhante.

Anomalia com certificado

Dados da sonda espacial WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), da NASA, mostram que a amplitude nas flutuações da CMB, que seria consistente com o modelo da inflação espacial, na verdade não é a mesma em todas as direções.

"É uma anomalia adequadamente certificada," explica Kamionkowski. "Mas como a inflação cósmica parece lidar bem com tudo o mais, parece prematuro descartar a teoria." Com isso, os pesquisadores inseriram a assimetria verificada nos dados no cerne da própria teoria da inflação cósmica.

Inflaton e curvaton

Até agora haviam sido propostos dois novos tipos de campos de energia como sendo os motores da inflação do Universo. O primeiro, chamado de inflaton, não passou nos testes da nova teoria. Mas a coisa funcionou com o segundo campo, chamado curvaton, que havia sido proposto anteriormente para explicar as flutuações observadas na CMB.

Variações no campo curvaton afetam apenas como a temperatura varia de um lugar para outro no Universo, mas mantém seu valor médio, mantendo a consistência do modelo da inflação cósmica. O novo modelo prevê que há uma maior quantidade de pontos frios do que de pontos quentes no CMB.

A nova teoria poderá ser testada já em 2009, utilizando a sonda espacial Planck, uma missão internacional coordenada pela Agência Espacial Européia, que deverá ser lançada em Abril do próximo ano.

Levantando o véu do Big Bang

A "perturbação" que os físicos introduziram no valor do curvaton ofereceu um ganho adicional: ela oferece o primeiro vislumbre sobre o que existia antes do Big Bang.

Isso porque a perturbação pode ser a resultante de um efeito herdado da época antes do início da inflação cósmica.

"Em termos observacionais, tudo isto está escondido por um véu," afirma Kamionkowski. "Se nosso modelo se sustentar, nós teremos a primeira chance de olhar além desse véu."

Bibliografia:

A hemispherical power asymmetry from inflation
Adrienne L. Erickcek, Marc Kamionkowski, Sean M. Carroll
Physical Review D
December 2008
Vol.: 78, 123520
DOI: 10.1103/PhysRevD.78.123520




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