Lembre-se de como você poderia pegar um livro sobre os primeiros três minutos após o Big Bang e se surpreender com o nível de detalhe que a observação e a teoria poderiam fornecer sobre os primeiros momentos do universo. Hoje em dia o foco está mais no que aconteceu entre 1 × 10-36 e 1 × 10-32 do primeiro segundo, quando tentamos casar a teoria com observações mais detalhadas do fundo cósmico da micro-ondas.
Cerca de 380.000 anos após o Big Bang, o universo inicial tornou-se frio e difuso o suficiente para que a luz se movesse desimpedida, o que passou a fazer - levando consigo informações sobre a 'superfície da última dispersão'. Antes desse período, os fótons eram continuamente absorvidos e reemitidos (ou seja, dispersos) pelo plasma denso e quente do universo anterior - e nunca chegavam a lugar algum como raios de luz.
Mas, de repente, o universo ficou muito menos cheio quando esfriou o suficiente para que os elétrons se combinassem com os núcleos para formar os primeiros átomos. Portanto, essa primeira explosão de luz, quando o universo se tornou repentinamente transparente à radiação, continha fótons emitidos naquele momento bastante singular - uma vez que as circunstâncias para permitir uma explosão universal de energia ocorreram apenas uma vez.
Com a expansão do universo por mais 13,6 e um bilhão de anos, muitos desses fótons provavelmente colidiram com algo há muito tempo, mas ainda resta o suficiente para encher o céu com uma explosão de energia que poderia ter sido poderosos raios gama. mas agora foi esticada no microondas. No entanto, ele ainda contém a mesma informação de 'superfície da última dispersão'.
As observações nos dizem que, em um certo nível, o fundo cósmico de microondas é notavelmente isotrópico. Isso levou à teoria da inflação cósmica, onde pensamos que houve uma expansão exponencial muito precoce do universo microscópico em torno de 1 × 10-36 do primeiro segundo - o que explica por que tudo parece tão uniformemente espalhado.
No entanto, uma análise mais atenta do fundo cósmico de microondas (CMB) mostra um pouquinho de protuberância - ou anisotropia - como demonstrado nos dados coletados pela sonda de anisotropia de microondas Wilkinson (WMAP).
Realmente, a coisa mais notável sobre o CMB é sua isotropia em larga escala e encontrar algumas anisotropias de grãos finos talvez não seja tão surpreendente. No entanto, são dados e fornece aos teóricos algo a partir do qual construir modelos matemáticos sobre o conteúdo do universo primitivo.
Alguns teóricos falam de anomalias do momento quadrupolo do CMB. A ideia do quadrupolo é essencialmente uma expressão da distribuição da densidade de energia dentro de um volume esférico - que pode espalhar a luz para cima ou para baixo (ou variações nessas quatro direções "polares"). Um grau de desvio variável da superfície da última dispersão indica, então, anisotropias no volume esférico que representa o universo primitivo.
Por exemplo, digamos que foi preenchido com mini buracos negros (MBHs)? Scardigli et al. (Veja abaixo) investigaram matematicamente três cenários, onde pouco antes da inflação cósmica em 1 × 10-36 segundos: 1) o minúsculo universo primitivo foi preenchido com uma coleção de MBHs; 2) os mesmos MBHs evaporaram imediatamente, criando várias fontes pontuais de radiação Hawking; ou 3) não havia MBHs, de acordo com a teoria convencional.
Quando eles executaram a matemática, o cenário 1 se encaixa melhor nas observações WMAP de anisotropias anômalas de quadrupolo. Então, ei - por que não? Um minúsculo proto-universo cheio de mini buracos negros. É outra opção para testar quando alguns dados CMB de resolução mais alta chegam de Planck ou de outras missões futuras. Enquanto isso, é material para um escritor de astronomia desesperado por uma história.
Leitura adicional: Scardigli, F., Gruber, C. e Chen (2010) Remanescentes de buracos negros no universo primitivo.
