Imagem da radiação cósmica de fundo mostrando variações de densidade.
Crédito: ACT Collaboration; ESA/Planck Collaboration.
O ACT capturou a luz emitida aproximadamente 380.000 anos após o Big Bang, uma época em que as primeiras estruturas cósmicas começavam a se formar. Segundo Suzanne Staggs, diretora do consórcio, esta observação permite ver os primórdios das estrelas e galáxias. A polarização da luz, medida com precisão sem precedentes, distingue estes resultados dos obtidos pelo Planck.
Os dados do ACT esclarecem a formação das primeiras galáxias, oferecendo um instantâneo do Universo em sua infância. Mark Devlin explica que estas medições exigiram cinco anos de observação com detectores ultra-sensíveis. As flutuações de temperatura e polarização revelam os movimentos da matéria nessa época.
A polarização da luz da radiação cósmica de fundo é uma chave para compreender o Universo jovem. Sigurd Naess destaca que o ACT tem uma resolução cinco vezes superior à do Planck. Estas observações permitem ver não apenas onde estavam os gases, mas também como se moviam sob o efeito da gravidade.
Os resultados do ACT também contribuem para refinar nosso conhecimento do Universo atual. Erminia Calabrese menciona que o Universo observável se estende por quase 50 bilhões de anos-luz. A matéria escura e a energia escura dominam amplamente a massa total, sendo a matéria visível apenas uma fração mínima.
Representação do período do Universo capturado pelo ACT.
Crédito: Lucy Reading Ikkanda, Simons Foundation.
A idade do Universo é agora estimada em 13,8 bilhões de anos com precisão aumentada. Estes avanços preparam o terreno para o futuro observatório Simons, que continuará o estudo da radiação cósmica de fundo. Jo Dunkley vê nestes dados uma oportunidade única para reconstituir a evolução cósmica.
O que é a radiação cósmica de fundo?
A radiação cósmica de fundo (CMB) é a luz mais antiga do Universo, emitida aproximadamente 380.000 anos após o Big Bang. Trata-se de uma radiação de micro-ondas que preenche uniformemente o espaço, testemunha da época em que o Universo se tornou transparente.
Antes deste período, o Universo era quente e denso demais para que a luz pudesse se propagar livremente. O CMB marca portanto o momento em que os fótons puderam começar a viajar sem obstáculos, oferecendo uma imagem do Universo em seus primórdios.
As minúsculas variações de temperatura no CMB refletem as flutuações de densidade da matéria no Universo jovem. Estas flutuações são as sementes das futuras estruturas cósmicas, como galáxias e aglomerados de galáxias.
O estudo do CMB permite aos cosmólogos testar teorias sobre a origem e evolução do Universo. Os dados recentes do ACT trazem detalhes sem precedentes sobre estas primeiras fases cósmicas.
Como a polarização da luz revela a história do Universo?
A polarização da luz do CMB ocorre quando esta interage com estruturas de densidade no Universo jovem. Esta interação modifica a direção de vibração das ondas luminosas, revelando informações sobre estas estruturas.
Ao medir esta polarização, os cientistas podem reconstituir os movimentos da matéria no Universo primordial. Isto permite compreender como a gravidade influenciou a formação das primeiras galáxias.
O ACT capturou estes sinais de polarização com uma resolução inédita, superando amplamente as capacidades de instrumentos anteriores como o Planck. Estas observações abrem uma nova janela sobre os processos físicos em ação no Universo jovem.
A compreensão destes mecanismos é crucial para elucidar os mistérios da matéria escura e da energia escura, que dominam a composição do Universo.