Autoria: Francisca Branco (LEAer)
A 30 de junho de 2001, a NASA lançou a missão Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) em órbitas semestrais, que visava desenhar mapas de todo o céu da radiação cósmica de fundo em microondas (RCFM) com imensa precisão, melhorando os resultados da missão Cosmic Background Explorer (COBE), de 1989. A cada órbita completa, a WMAP conseguia uma imagem completa do céu com uma precisão de mudanças de temperatura a 0.0002°, como a imagem de capa do artigo.
Mas, afinal, para o que é que estamos a olhar? Nada mais, nada menos do que uma fotografia do Universo em bebé. A RCFM consiste num arrefecimento da primeira luz a ser emitida no Universo – essencialmente, preencheu todo o espaço existente no Universo com a radiação resultante do Big Bang. A particularidade desta radiação é que marca o passado mais longínquo ao qual temos acesso somente através da luz e, ainda assim, “só” estamos a falar de cerca de 380.000 anos após o fenómeno que pode ter dado origem ao Universo.
Nos primórdios da existência do Universo, apenas seria possível encontrar partículas como neutrões, protões, eletrões e fotões. No entanto, os fotões estavam constantemente a interagir com os eletrões livres, dada a sua natureza, pelo que dificilmente se deslocariam grandes distâncias, não nos permitindo ter uma imagem de como se comportariam. À medida que o Universo se foi expandindo, foi também arrefecendo, atingindo uma temperatura – 3000K – tal que, quando um protão reagisse com um neutrão, não reuniriam condições térmicas para que se voltassem a separar, criando assim os primeiros átomos de hidrogénio, 380.000 anos depois. Felizmente para nós, estes átomos de hidrogénio deixaram o caminho livre para que os fotões se pudessem deslocar livremente pelo Universo, dando origem à fascinante fotografia acima.
Estas duas missões lançadas pela NASA mediram a temperatura da radiação a cerca de 2726K em quase todo o céu. A não harmonização desta temperatura foi uma feliz coincidência para nós: pequenas diferenças, nem que sejam de uma fração de grau, representam diferenças de densidades de estrutura, a pequena ou grande escala, logo após o início do Universo, que podem ser consideradas o nascimento das galáxias que conhecemos hoje em dia – incluindo a nossa pequena casa.
Para pôr melhor em perspetiva, a luz que podemos observar na imagem captada pela sonda foi emitida muito antes da Terra se ter formado. Aliás, muito antes da Via Láctea se ter formado. Viajou pelo espaço durante quase 14 milhões de anos, perdendo energia, naturalmente, devido à expansão do Universo, transformando-se em microondas na altura em que atingiu a sonda. O sítio a partir do qual esta luz foi emitida tem o nome de “superfície de último espalhamento”, e não só é o que mais longínquo conseguimos ver, é também o que mais longínquo alguma vez conseguiremos ver. É, portanto, o limite do Universo visível.
A 14 de maio de 2009, a ESA lançou uma outra missão, Planck, que continuou o trabalho das sondas da NASA até 2013, melhorando a precisão das fotografias desta radiação.
Referências:
[1] ESA – Cosmic Microwave Background (CMB) Radiation
[2] Making Sense of the Big Bang: Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
[3] ESA – Planck
