Estarão as galáxias a corromper os ecos do Big Bang?

2004-02-16

A imagem de cima mostra parte do mapa de temperatura obtido com o WMAP. Os quadrados assinalam as posições de aglomerados de galáxias próximos. Os aglomerados e superaglomerados de galáxias tendem a estar nas regiões mais frias (azuis). Servindo de referência, a imagem de baixo mostra o mesmo mapa mas sem as posições dos aglomerados. Crédito: Myers et al.; NASA/WMAP.
Nos últimos anos, os astrónomos têm obtido medidas detalhadas do fundo de radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
de microondas
microondas
A região do espectro electromagnético, no domínio do rádio, com comprimento de onda entre aproximadamente 1 mm e 30 cm (equivalente ao intervalo de frequências entre 300 GHz e 1 GHz) é a região das microondas.
cósmicas - o eco do nascimento do Universo. Os resultados parecem indicar, com uma precisão notável, que o nosso Universo é dominado pelas misteriosas matéria escura
matéria escura
A matéria escura é matéria que não emite luz e por isso não pode ser observada directamente, mas cuja existência é inferida pela sua influência gravitacional na matéria luminosa, ou prevista por certas teorias. Por exemplo, os astrónomos acreditam que as regiões mais exteriores das galáxias, incluindo a Via Láctea, têm de possuir matéria escura devido às observações do movimento das estrelas. A Teoria Inflacionária do Universo prevê que o Universo tem uma densidade elevada, o que só pode ser verdade se existir matéria escura. Não se sabe ao certo o que constitui a matéria escura: poderão ser partículas subatómicas, buracos negros, estrelas de muito baixa luminosidade, ou mesmo uma combinação de vários destes ou outros objectos.
fria e energia escura. Mas agora, um grupo de investigadores encontrou indicações de que os ecos de microondas primordiais podem ter sido modificados, ou "corrompidos", na sua viagem de 13 mil milhões de anos até à Terra. Os resultados desta equipa da Universidade de Durham (Reino Unido), dirigida por Tom Shanks, baseiam-se numa nova análise dos dados do satélite Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
.

A equipa descobriu que os aglomerados de galáxias
enxame de galáxias
Um enxame, ou aglomerado, de galáxias é um conjunto de galáxias gravitacionalmente ligadas. A Via Láctea pertence ao aglomerado chamado Grupo Local de galáxias. O enxame de galáxias mais próximo de nós é o Enxame da Virgem.
próximos parecem situar-se em regiões do céu onde a temperatura das microondas é menor que a média. Este comportamento poderia ser explicado se o gás quente dos aglomerados de galáxias
galáxia
Um vasto conjunto de estrelas, nebulosas, gás e poeira interestelar gravitacionalmente ligados. As galáxias classificam-se em três categorias principais: espirais, elípticas e irregulares.
tivesse interactuado com os fotões
fotão
O fotão, muitas vezes referido como a partícula de luz, é o quantum do campo electromagnético e é a partícula elementar da radiação electromagnética.
do Big Bang que por ele passavam e tivesse corrompido a informação contida neste eco primordial. Os físicos Russos R. A. Sunyaev e Ya. B. Zeldovich previram este efeito no principio dos anos 1970, pouco depois da descoberta da radiação cósmica de fundo.

O efeito Sunyaev-Zeldovich já fora detectado em observações detalhadas do fundo de microondas na vizinhança de aglomerados de galáxias ricos e a própria equipa do WMAP já tinha relatado o efeito nos seus dados, perto do centro de aglomerados.

Os novos resultados indicam que o gás quente dos aglomerados de galáxias pode influenciar o fundo de microondas até um raio de quase um grau a partir do centro dos aglomerados, o que significa uma área muito maior do que anteriormente detectada. Isto sugere que as posições de "aglomerados de aglomerados", ou superaglomerados, podem também coincidir com pontos frios no padrão das flutuações do fundo de microondas.

Os fotões do fundo de microondas são dispersos por electrões
electrão
Partícula elementar pertencente à família dos leptões - partículas sujeitas à interacção nuclear fraca, electromagnética e gravitacional. Os electrões possuem carga eléctrica negativa e encontram-se nos átomos de todos os elementos químicos, orbitando à volta do núcleo atómico, que possui carga eléctrica positiva.
de aglomerados próximos causando modificações importantes na radiação que nos chega. Se os aglomerados de galáxias situados a vários milhares de milhões de anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
da Terra também tiverem o mesmo efeito, então teremos de pensar se não será necessário modificar a nossa interpretação dos mapas do fundo de radiação de microondas.

Se os resultados de Durham forem confirmados, as consequências para a cosmologia podem ser altamente significativas. As assinaturas da matéria e energia escura residem na estrutura detalhada das minúsculas variações de temperatura do fundo de microondas geradas quando o Universo era mil vezes menor do que hoje.

Se o padrão primordial foi corrompido por processos que tiveram lugar no passado recente, muito depois das galáxias e aglomerados de galáxias se terem formado, então, no melhor dos casos, complicará a interpretação do eco de microondas, e, no pior dos casos, minará as provas anteriores da presença da energia escura e da matéria escura fria. Ainda que a evidência observacional do modelo cosmológico padrão continue a ser forte, o modelo contém aspectos muito incómodos já que se baseia em duas peças de "física desconhecida" - matéria escura fria e energia escura - nenhuma das quais foi detectada em laboratório.

Fonte da notícia: http://www.ras.org.uk/html/press/pn0401ras.html