{"id":37722,"date":"2023-10-06T12:23:36","date_gmt":"2023-10-06T15:23:36","guid":{"rendered":"https:\/\/g1.globo.com\/pb\/paraiba\/noticia\/2023\/10\/06\/o-radiotelescopio-que-esta-sendo-construido-na-paraiba-para-ajudar-a-desvendar-misterios-da-energia-escura-no-universo.ghtml"},"modified":"2023-10-06T12:23:36","modified_gmt":"2023-10-06T15:23:36","slug":"o-radiotelescopio-que-esta-sendo-construido-na-paraiba-para-ajudar-a-desvendar-misterios-da-energia-escura-no-universo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sindaopcpb.org.br\/index.php\/2023\/10\/06\/o-radiotelescopio-que-esta-sendo-construido-na-paraiba-para-ajudar-a-desvendar-misterios-da-energia-escura-no-universo\/","title":{"rendered":"O radiotelesc\u00f3pio que est\u00e1 sendo constru\u00eddo na Para\u00edba para ajudar a desvendar mist\u00e9rios da energia escura no Universo"},"content":{"rendered":"
Projeto internacional envolvendo astr\u00f4nomos brasileiros investiga energia escura e os prim\u00f3rdios do Universo. Ouvindo o zumbido primordial do Universo, os cientistas tentam aprender mais sobre a sua expans\u00e3o\nGETTY IMAGES\nAntes de surgirem as estrelas e os planetas, os buracos negros e as an\u00e3s brancas, e at\u00e9 mesmo antes dos primeiros \u00e1tomos e raios de luz, o Universo j\u00e1 reverberava com algo surpreendente \u2014 o som.\nO zumbido primordial do Universo viajava a mais da metade da velocidade da luz, atravessando o plasma superaquecido de f\u00f3tons, b\u00e1rions e mat\u00e9ria escura. Ele surgiu de um cabo de guerra entre as poderosas for\u00e7as fundamentais, que geravam ondas sonoras naquela sopa de part\u00edculas eletricamente carregada.\nQuando o Universo tinha \"apenas\" algumas centenas de milhares de anos, o plasma desapareceu como o nevoeiro da manh\u00e3. E o Universo caiu rapidamente em sil\u00eancio profundo.\nMas ainda \u00e9 poss\u00edvel captar ecos dessas primeiras ondas sonoras que se propagaram pelo Universo primordial, se soubermos onde procurar.\nAs oscila\u00e7\u00f5es criadas por essas ondas no plasma deixaram uma marca permanente na distribui\u00e7\u00e3o de mat\u00e9ria pelo Universo. E essas oscila\u00e7\u00f5es tamb\u00e9m fornecem aos astr\u00f4nomos indica\u00e7\u00f5es sobre um dos mist\u00e9rios mais profundos do nosso Universo atual: aquela for\u00e7a misteriosa conhecida como energia escura.\nAs ondas sonoras primordiais \u2014 tamb\u00e9m conhecidas como oscila\u00e7\u00f5es ac\u00fasticas de b\u00e1rions (BAOs, na sigla em ingl\u00eas) \u2014 foram formadas quando as part\u00edculas do Universo inicial come\u00e7aram a se reunir, atra\u00eddas pela gravidade.\n\"A for\u00e7a gravitacional da mat\u00e9ria escura nos prim\u00f3rdios do Universo criou 'po\u00e7os de potencial', que atra\u00edam o plasma para o seu interior\", segundo a f\u00edsica brasileira Larissa Santos, professora do Centro de Gravita\u00e7\u00e3o e Cosmologia da Universidade de Yangzhou, na China.\nMas o plasma era t\u00e3o quente que tamb\u00e9m criava outra for\u00e7a, na dire\u00e7\u00e3o oposta. \"Os f\u00f3tons criavam press\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o que lutava contra a gravidade e empurrava tudo de volta para o lado externo. Esta luta criava oscila\u00e7\u00f5es ac\u00fasticas \u2014 ondas sonoras\", explica a professora.\nAs BAOs irrompiam de incont\u00e1veis po\u00e7os de potencial, formando esferas conc\u00eantricas de energia sonora em expans\u00e3o. Elas se entrecruzavam, esculpindo o plasma em padr\u00f5es de interfer\u00eancia tridimensionais complexos e deslumbrantes.\nSe houvesse seres humanos vivendo na \u00e9poca das \"oscila\u00e7\u00f5es ac\u00fasticas de b\u00e1rions\" (BAOs), eles n\u00e3o teriam ouvido nenhum ru\u00eddo. Os sons estavam cerca de 47 oitavas abaixo da primeira nota do piano. Seus comprimentos de onda eram gigantescos \u2014 cerca de 450 mil anos-luz.\nEsses estrondos inaud\u00edveis e incrivelmente profundos viajavam atrav\u00e9s de um meio incapaz de ser penetrado, at\u00e9 pelos nossos telesc\u00f3pios mais poderosos.\nEm busca de 'registros f\u00f3sseis'\nQuando mais profundamente olhamos para o Universo, mais retornamos na sua hist\u00f3ria. Isso se deve ao tempo que a luz leva para chegar at\u00e9 n\u00f3s.\nMas s\u00f3 conseguimos ver t\u00e3o longe porque as cargas el\u00e9tricas dos pr\u00f3tons e el\u00e9trons liberados naqueles primeiros est\u00e1gios de vida do Universo espalhavam e difundiam a luz, criando um brilho aleat\u00f3rio impenetr\u00e1vel.\nEnquanto isso, as BAOs criaram padr\u00f5es nesse meio que oscilavam para o lado externo. Por isso, podemos observar suas evid\u00eancias no Universo atual.\nO Telesc\u00f3pio Espacial Planck, da Ag\u00eancia Espacial Europeia, conseguiu captar ecos de BAOs dos prim\u00f3rdios do Universo, que os cientistas traduziram para frequ\u00eancias aud\u00edveis.\nO zumbido \u00e9 composto de um tom baixo com sobretons mais altos. Ele foi processado para produzir um arquivo sonoro com ru\u00eddos intensos, que podem ser ouvidos por seres humanos.\nQuando atingiu cerca de 379 mil anos de idade, o Universo se resfriou o suficiente para que os pr\u00f3tons e el\u00e9trons se emparelhassem, formando os primeiros \u00e1tomos de hidrog\u00eanio neutros. O plasma ent\u00e3o desapareceu, o que deixou o Universo subitamente transparente e permitiu a transmiss\u00e3o da luz.\nAo mesmo tempo, a batalha entre a radia\u00e7\u00e3o e a gravita\u00e7\u00e3o chegou ao fim. As BAOs cessaram e o Universo entrou em sil\u00eancio.\nUm jato de energia luminosa come\u00e7ou ent\u00e3o a se espalhar pelo Universo. Ele era t\u00e3o poderoso que ressoa at\u00e9 hoje pelos radiotelesc\u00f3pios, atraindo os f\u00edsicos como um sinal da radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo em micro-ondas (CMB, na sigla em ingl\u00eas), 13 bilh\u00f5es de anos depois.\nA CMB \u00e9 o registro visual mais antigo e detalhado dos prim\u00f3rdios do Universo. Ela oferece aos cientistas um \"registro f\u00f3ssil\" dos primeiros sons do cosmos.\n\"N\u00f3s vemos [os sons] impressos na radia\u00e7\u00e3o c\u00f3smica de fundo em micro-ondas e tamb\u00e9m na estrutura do Universo em larga escala\", segundo Santos. A f\u00edsica brasileira participa de um novo projeto de radiotelesc\u00f3pio internacional para analisar os ecos modernos daquela can\u00e7\u00e3o antiga.\n\"Sua assinatura \u00e9 encontrada na quantidade levemente excessiva de pares de gal\u00e1xias que s\u00e3o separadas em uma escala fixa de 150 Megaparsecs \u2013 cerca de 500 milh\u00f5es de anos-luz\", explica a professora.\nProjeto em constru\u00e7\u00e3o na Para\u00edba\nAs assinaturas de BAO n\u00e3o s\u00e3o apenas indica\u00e7\u00f5es de como seriam os primeiros sons do Universo. Elas tamb\u00e9m servem de padr\u00e3o para medir os efeitos de outro fen\u00f4meno invis\u00edvel: a energia escura.\nA energia escura faz o Universo se expandir. Seus efeitos est\u00e3o em toda parte, mas sua natureza \u00e9 desconhecida.\nO estudo da escala das assinaturas de BAO a diferentes dist\u00e2ncias da Terra conta como os efeitos da energia escura alteraram a hist\u00f3ria do Universo.\n\"Chamamos de r\u00e9gua padr\u00e3o\", afirma Santos. \"Temos esta escala fixa. Pelas suas varia\u00e7\u00f5es aparentes, podemos saber como o Universo evoluiu ao longo do tempo.\"\nLarissa Santos faz parte do projeto internacional respons\u00e1vel pelo radiotelesc\u00f3pio Bingo, atualmente em constru\u00e7\u00e3o na Para\u00edba. Bingo \u00e9 a sigla em ingl\u00eas de \"BAOs de Observa\u00e7\u00f5es Integradas de G\u00e1s Neutro\".\nO radiotelesc\u00f3pio ser\u00e1 sintonizado com as assinaturas de radia\u00e7\u00e3o caracter\u00edsticas do hidrog\u00eanio \u2014 o \u00e1tomo mais simples, mais antigo e mais abundante do Universo.\nAs ondula\u00e7\u00f5es do plasma primordial geraram aglomera\u00e7\u00f5es de mat\u00e9ria que podem ser observadas at\u00e9 hoje nos agrupamentos de estrelas e gal\u00e1xias\nNASA GODDARD\nOs \u00e1tomos de hidrog\u00eanio liberam radia\u00e7\u00e3o com comprimento de onda de 21 cent\u00edmetros. Este comprimento \u00e9 invis\u00edvel para o olho humano, mas pode ser detectado pelo radiotelesc\u00f3pio.\nA energia escura \"estica\" a radia\u00e7\u00e3o das nuvens de hidrog\u00eanio mais distantes. Com isso, o comprimento de onda observado aqui na Terra aumenta. Quanto maior a dist\u00e2ncia, maior o comprimento de onda.\n\"Voc\u00ea escolhe a frequ\u00eancia do radiotelesc\u00f3pio de acordo com a \u00e9poca do Universo que voc\u00ea quer medir\", explica Santos.\nO radiotelesc\u00f3pio Bingo foi projetado para mapear a distribui\u00e7\u00e3o do hidrog\u00eanio entre um bilh\u00e3o e quatro bilh\u00f5es de anos-luz atr\u00e1s \u2014 o que \u00e9 relativamente pr\u00f3ximo, na escala c\u00f3smica de tempo e espa\u00e7o.\nOs dois enormes espelhos parab\u00f3licos do Bingo refletem essa radia\u00e7\u00e3o primordial sobre um conjunto de 50 detectores de ondas dirigidas, conhecidos como \"cornetas\".\nA base m\u00f3vel do telesc\u00f3pio \u00e9 o planeta onde ele est\u00e1 sendo constru\u00eddo. A rota\u00e7\u00e3o da Terra movimenta o equipamento sob as estrelas, varrendo uma \u00e1rea do c\u00e9u de 15 por 200 graus.\nUsando c\u00e1lculos estat\u00edsticos complexos, a professora Larissa Santos ir\u00e1 analisar os dados para localizar milh\u00f5es de gal\u00e1xias, examinando as dist\u00e2ncias relativas entre elas. Com isso, ser\u00e1 poss\u00edvel estudar com mais profundidade como a energia escura afetou os padr\u00f5es de BAOs naquela \u00e9poca.\n\"O Bingo ir\u00e1 examinar o Universo posterior, depois que a energia escura dominou a expans\u00e3o. \u00c9 um grande complemento para outros experimentos\", segundo ela. E muitos desses outros experimentos j\u00e1 come\u00e7aram ou est\u00e3o planejados.\nAbordagem 'gananciosa'\n\"O mapeamento da intensidade de hidrog\u00eanio, em princ\u00edpio, pode medir qualquer coisa no Universo entre os dias atuais e a CMB. \u00c9 um imenso volume a ser explorado\", afirma a professora de f\u00edsica Cynthia Chiang, que estuda a densidade do hidrog\u00eanio na Universidade McGill em Montreal, no Canad\u00e1.\n\"O Bingo e outros experimentos similares procuram os gases que ficam dentro das gal\u00e1xias. Eles s\u00e3o um marcador de onde est\u00e1 a mat\u00e9ria\", explica a professora.\nOs instrumentos sintonizados em regi\u00f5es relativamente pr\u00f3ximas s\u00e3o do interesse de Chiang, mas ela tamb\u00e9m deseja obter respostas sobre o restante da hist\u00f3ria c\u00f3smica.\n\"Minha abordagem \u00e9 muito gananciosa\", afirma Chiang, rindo. \"Estou organizando um experimento sintonizado em frequ\u00eancias correspondentes \u00e0 'Idade das Trevas'.\"\n\"Este \u00e9 o per\u00edodo imediatamente seguinte \u00e0 forma\u00e7\u00e3o das micro-ondas de fundo. Nunca tivemos acesso \u00e0 cosmologia daquele per\u00edodo porque \u00e9 muito, muito dif\u00edcil\", segundo a professora.\nEntre a \"superf\u00edcie da \u00faltima dispers\u00e3o\" (quando o plasma bari\u00f4nico deu lugar \u00e0 CMB) e a \"madrugada c\u00f3smica\" (quando brilhou a luz da primeira estrela), existe um intervalo de 250 a 350 milh\u00f5es de anos. As BAOs deixaram nuvens de hidrog\u00eanio agrupadas em finas estrias, como as ondas do mar em refluxo, que deixam ondula\u00e7\u00f5es na areia.\nAntes que Chiang possa ter acesso \u00e0 radia\u00e7\u00e3o de 21 cm daquela \u00e9poca, ela precisa projetar experimentos para excluir os sinais mais recentes da nossa pr\u00f3pria gal\u00e1xia, que podem mascarar os dados mais antigos.\n\"Este primeiro experimento ainda n\u00e3o ir\u00e1 chegar \u00e0 cosmologia\", explica ela. \"O objetivo \u00e9 mapear as emiss\u00f5es da Via L\u00e1ctea nessas frequ\u00eancias em resolu\u00e7\u00e3o muito alta, para podermos conhecer a apar\u00eancia do c\u00e9u na primeira passagem. Depois, esperamos poder subtrair aquilo e chegar \u00e0 cosmologia.\"\n\"Como o nome indica, na Idade das Trevas, o Universo era um lugar muito escuro e mon\u00f3tono\", prossegue a professora. \"Ali, o sinal que voc\u00ea recebe \u00e9 uma emiss\u00e3o de 21 cm quase uniforme daquela parede de hidrog\u00eanio.\"\n\"Mas existem flutua\u00e7\u00f5es sutis de brilho que correspondem \u00e0s densidades mais altas e mais baixas. Voc\u00ea consegue min\u00fasculos pontos frios e quentes.\"\nPara a professora, a CMB \u00e9 como uma fotografia est\u00e1tica que captura, em detalhes impressionantes, um momento fundamental da evolu\u00e7\u00e3o c\u00f3smica. Mas o mapeamento da densidade do hidrog\u00eanio na Idade das Trevas tamb\u00e9m capturaria centenas de milh\u00f5es de anos imediatamente posteriores.\n\"Voc\u00ea consegue sondar um volume tridimensional\", explica Chiang. \"Se voc\u00ea conseguir medir o mesmo tipo de informa\u00e7\u00e3o da CMB, mas refletido sobre hidrog\u00eanio, voc\u00ea consegue muito mais dados e, potencialmente, pode restringir ainda mais os par\u00e2metros cosmol\u00f3gicos.\"\n\"Se chegarmos l\u00e1, ser\u00e1 maravilhoso. Mas \u00e9 um caminho muito, muito longo.\"\nA infla\u00e7\u00e3o c\u00f3smica\nOs experimentos planejados por Cynthia Chiang e o telesc\u00f3pio Bingo somam-se a um conjunto cada vez maior de instrumentos de observa\u00e7\u00e3o inovadores que pretendem desvendar a hist\u00f3ria das BAOs, a estrutura do Universo em larga escala e a energia escura invis\u00edvel que separa as gal\u00e1xias.\n\"Quando medimos o c\u00e9u, medimos tudo\", explica Larissa Santos. \"A CMB, o hidrog\u00eanio neutro, as fontes das gal\u00e1xias, todo este tipo de coisas. Precisamos conseguir reconhecer o que \u00e9 um sinal cosmol\u00f3gico e o que \u00e9 outra coisa qualquer.\"\nSantos tamb\u00e9m espera que as BAOs revelem ainda mais sobre o passado do Universo, perfurando a parede de plasma com 379 mil anos de espessura para fornecer dados sobre a fra\u00e7\u00e3o de segundo anterior \u2013 a \"era inflacion\u00e1ria\" do Universo. Afinal, a maioria dos cosm\u00f3logos acredita que, naquela era, o espa\u00e7o tenha se expandido com velocidade maior que a da luz.\nA infla\u00e7\u00e3o c\u00f3smica \u00e9 uma teoria amplamente aceita sobre a evolu\u00e7\u00e3o do Universo do seu estado original min\u00fasculo, quente e denso, at\u00e9 se tornar o cosmos que vemos hoje em dia.\nEsta teoria passou por muitos modelos, varia\u00e7\u00f5es e simula\u00e7\u00f5es. Ela oferece muitas previs\u00f5es consistentes que foram testadas e verificadas, embora n\u00e3o haja evid\u00eancias diretas a respeito.\n\"Muitas teorias inflacion\u00e1rias j\u00e1 foram descartadas pelas nossas observa\u00e7\u00f5es\", segundo Santos. \"Com as medi\u00e7\u00f5es que queremos ver, podemos determinar quais teorias se adaptam melhor \u00e0s medi\u00e7\u00f5es antes de seguir adiante.\"\nAs oscila\u00e7\u00f5es ac\u00fasticas de b\u00e1rions existiram apenas por algumas centenas de milhares de anos. Mas elas ajudaram a criar a hist\u00f3ria do Universo invis\u00edvel do come\u00e7o ao fim.\nAgora, elas ajudam os cientistas a contar essa hist\u00f3ria.\nLeia a vers\u00e3o original desta reportagem (em ingl\u00eas) no site BBC Future.\nV\u00eddeos mais assistidos da Para\u00edba ","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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