Uma nova imagem detalhada do universo infantil, em que o vermelho indica pontos quentes e o azul para as áreas mais frias. Crédito da imagem: NASA / WMAP Clique para ampliar
Os cientistas reuniram novas evidências que apóiam a teoria inflacionária da expansão, graças a novos dados da sonda de anisotropia de microondas Wilkinson da NASA (WMAP). A sonda tem feito observações contínuas da radiação cósmica de fundo; o brilho do Big Bang. Essas últimas observações produziram um mapa do céu tão detalhado que os cientistas foram capazes de rastrear como as flutuações microscópicas no Universo primordial foram ampliadas em um trilionésimo de segundo de rápida expansão para criar as estrelas e galáxias que vemos hoje.
Os cientistas que olham de volta para a luz mais antiga do universo têm novas evidências para apoiar o conceito de inflação. O conceito coloca o universo expandido muitos trilhões de vezes seu tamanho em menos de um trilionésimo de segundo no início do big bang.
Essa descoberta, feita com a sonda de anisotropia de microondas Wilkinson da NASA (WMAP), baseia-se em três anos de observações contínuas do fundo cósmico de microondas (CMB), a luz pós-brilho produzida quando o universo tinha menos de um milhão de anos.
Os dados de polarização do WMAP permitem que os cientistas discriminem entre os modelos concorrentes de inflação pela primeira vez. Este é um marco na cosmologia. "Agora podemos distinguir entre diferentes versões do que aconteceu no primeiro bilionésimo de segundo do universo", disse o investigador principal do WMAP, Charles Bennett, da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore. "Quanto mais o WMAP observa, mais ele revela sobre como o nosso universo cresceu de flutuações quânticas microscópicas para as vastas extensões de estrelas e galáxias que vemos hoje".
Os resultados anteriores do WMAP concentraram-se nas variações de temperatura dessa luz, o que proporcionou uma idade precisa do universo e informações sobre sua geometria e composição. As novas observações do WMAP fornecem não apenas um mapa de temperatura mais detalhado, mas também o primeiro mapa de céu inteiro da polarização do CMB. Essa grande inovação permitirá que os cientistas obtenham uma visão muito mais profunda do que aconteceu no primeiro bilionésimo de segundo de um universo. Os resultados do WMAP foram submetidos ao Astrophysical Journal e estão publicados em
http://wmap.gsfc.nasa.gov/results
A física do Big Bang descreve como a matéria e a energia se desenvolveram nos últimos 13,7 bilhões de anos. A observação do WMAP da manta de radiação fria de microondas que permeia o universo mostra padrões que marcam as sementes do que cresceu em estrelas e galáxias. Os padrões são pequenas diferenças de temperatura dentro dessa luz extraordinariamente uniforme. O WMAP discerne flutuações de temperatura em níveis inferiores a um milionésimo de grau.
O WMAP pode resolver os recursos no fundo cósmico de microondas com base na polarização ou na maneira como a luz é alterada pelo ambiente pelo qual passa. Por exemplo, a luz do sol refletida em um objeto brilhante é polarizada. Comparar o brilho de recursos amplos com recursos compactos no fundo de microondas, ou luz posterior, ajuda a contar a história do universo infantil. Uma previsão de longa data era que o brilho seria o mesmo para recursos de todos os tamanhos. Por outro lado, as versões mais simples da inflação preveem que o brilho relativo diminui à medida que os recursos diminuem, uma tendência observada nos novos dados.
“Este é um território totalmente novo”, disse Lyman Page, da Universidade de Princeton, em Nova York, membro da equipe do WMAP. “Os dados de polarização se tornam mais fortes à medida que o WMAP continua a observar o fundo das microondas. Os novos resultados do WMAP aumentam a urgência de procurar o sinal de onda gravitacional da inflação. Se ondas gravitacionais forem vistas em medições futuras, isso seria uma evidência sólida da inflação. ”
Com um mapa de temperatura mais rico e o novo mapa de polarização, os dados do WMAP favorecem as versões mais simples da inflação. Genericamente, a inflação postula que, no início do big bang, as flutuações quânticas - rajadas de energia de curta duração no nível subatômico - foram convertidas pela rápida expansão inflacionária em flutuações da matéria que finalmente permitiram a formação de estrelas e galáxias. As versões mais simples da inflação prevêem que as flutuações de maior tamanho também serão as mais fortes. Os novos resultados do WMAP favorecem essa assinatura.
A teoria da inflação prevê que essas mesmas flutuações também produziram ondas gravitacionais primordiais cuja distorção do espaço-tempo deixa uma assinatura na polarização do CMB. Este será um objetivo importante das futuras medições de CMB que, se encontradas, forneceriam uma confirmação impressionante da inflação.
"A inflação era um conceito incrível quando foi proposta pela primeira vez há 25 anos, e agora podemos apoiá-la com dados reais", disse Gary Hinshaw, membro da equipe do WMAP, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
O WMAP, uma parceria entre Goddard e Princeton, foi lançado em 30 de junho de 2001. A equipe do WMAP inclui pesquisadores de universidades e institutos dos EUA e do Canadá. Para imagens e informações na Web sobre WMAP, visite:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
