As consequências do Big Bang - o momento em que nosso universo explodiu há cerca de 13, 8 bilhões de anos - foram um pouco anticlimáticas.
Depois de todo o tumulto, o universo ficou frio e escuro por algum tempo, cheio de radiação e nuvens de gás hidrogênio. As estrelas só apareceram milhões de anos depois, um momento chamado Amanhecer Cósmico. Agora, relata Hannah Devlin no The Guardian, os pesquisadores detectaram sinais do que eles acreditam ser as primeiras estrelas. Se a descoberta for confirmada, pode dar aos cientistas uma ideia das origens antigas do universo.
Como Sarah Kaplan, do The Washington Post, relata, a luz dessas estrelas é muito fraca para os telescópios verem. Mas os cientistas propuseram que quando as primeiras estrelas piscarem, as bolas cintilantes de luz teriam interagido com a radiação remanescente do Big Bang, deixando uma marca indelével. E em 1999, astrofísicos sugeriram que esse sinal muito fraco poderia ser detectável. Examinando cuidadosamente essa radiação de fundo, conhecida como Fundo de Microondas Cósmico (CMB, Cosmic Microwave Background), eles acreditavam que poderiam encontrar um mergulho no espectro desde os primeiros sinais de luz.
Encontrar esse sinal, no entanto, não era uma tarefa simples. Previa-se que ele estivesse bem no meio das ondas de rádio FM, o que significa que as transmissões terrestres e outros sinais naturais poderiam facilmente sobrecarregar o mergulho fraco. De acordo com um comunicado de imprensa, a fim de superar a desordem, os pesquisadores usaram o EDGES (Experiment to Detect Global EoR Signature), uma antena pequena, muito precisa, em forma de tabela, localizada na Austrália Ocidental.
Em essência, a antena engole os dados de rádio disponíveis, que os pesquisadores podem, então, filtrar cuidadosamente. Como relata Kaplan, Peter Kurczynski, diretor de programas da National Science Foundation, compara o processo de ligar todas as estações de rádio, com exceção de uma, e depois procurar a estação que falta. "A equipe tem que pegar as ondas de rádio e procurar por um sinal que é em torno de 0, 01% do ruído de rádio contaminante vindo da nossa própria galáxia", Andrew Pontzen, cosmologista da Universidade College London diz Devlin. "É território de agulha em um palheiro."
(NR Fuller / National Science Foundation) Depois de captar sinais altos e cerrados, a equipe encontrou o que procurava - uma queda no comprimento de onda que sugeriu que a Aurora Cósmica ocorreu cerca de 180 milhões de anos após o Big Bang. Durante dois anos, eles procuraram explicações alternativas e reposicionaram a antena EDGES para testar a precisão de sua medição. Mas chegaram à mesma conclusão: eles estavam vendo sinais dos primeiros brilhos em nosso universo. Eles publicaram sua descoberta esta semana na revista Nature .
O autor principal, Judd Bowman, astrofísico da Universidade do Estado do Arizona, disse a Kaplan que essas primeiras estrelas eram um pouco diferentes do nosso sol e de outras estrelas modernas. As estrelas eram azuis e ardiam rapidamente, compostas pelos únicos elementos do universo primitivo - hélio e hidrogênio. Eventualmente, as estrelas explodiram e criaram elementos mais pesados, como oxigênio e carbono, os ingredientes necessários para a vida. "Essas estrelas fizeram as sementes de tudo o que saiu delas", diz ele. “É como o fertilizante no campo, de certa forma. Você não pode cultivar as culturas sem colocar os ingredientes certos na mistura. É o que essas estrelas fizeram.
O sinal de mergulho foi muito diferente do que os pesquisadores anteciparam. Na verdade, era duas vezes maior do que os modelos sugeridos. O que isso significa, explica Devlin, é que o hidrogênio primordial estava absorvendo duas vezes mais radiação do que o previsto, e o universo primitivo provavelmente era ainda mais frio do que se acreditava, aproximadamente 454 graus Fahrenheit.
Para ajudar na interpretação do achado, eles consultaram o astrofísico da Universidade de Tel Aviv, Rennan Barkana. Em um estudo complementar, ele argumenta que a discrepância pode ser explicada pela matéria escura, um tipo teórico de matéria que ajuda a explicar nossas observações do universo. Barkana argumenta que as interações entre matéria escura e matéria normal podem explicar a assinatura do rádio.
O astrônomo de Harvard Lincoln Greenhill, em uma análise para a Nature, adverte que a descoberta precisa de mais confirmação. Mas isso pode ter enormes implicações, permitindo que os astrônomos mapeiem a estrutura 3D do universo e forneçam novos insights sobre essas primeiras idades das trevas. Pode até ajudar os pesquisadores a finalmente desvendar o mistério do que realmente é a matéria escura.
