Radiação cósmica de fundo de microondas

Autor: Leandro Alegsa

26-01-2021

A radiação cósmica de fundo de microondas (radiação CMB) é a radiação na parte de microondas do espectro eletromagnético, que vem de todas as direções no espaço exterior. É conhecida por vir de nosso universo infantil mais primitivo. Como o universo é muito grande, e a velocidade da luz é constante, sabemos que quando a luz CMB chega do universo infantil, ela chega como o sinal mais antigo que podemos detectar.

Durante o Big Bang, foi criada uma grande quantidade de radiação de alta energia. Então, o universo se tornou maior e mais frio. Portanto, os fótons de alta energia perderam a maior parte de sua energia original. Agora, como resultado, essa radiação está na parte de microondas do espectro eletromagnético (a parte de microondas tem uma energia bastante baixa). O fundo de microondas cósmicas é a radiação que tem viajado sem atingir nada desde a época em que o universo se tornou transparente, cerca de 380.000 anos após o Big Bang.

Arno Penzias e Robert Wilson detectaram pela primeira vez a radiação CMB. Os cientistas acham que a existência da radiação CMB é uma prova importante, com a mudança vermelha, de que a teoria do Big Bang é verdadeira.

Os dados posteriores são baseados na nave espacial Planck operada pela Agência Espacial Européia (ESA). Ela foi projetada para observar diferenças no fundo de microondas cósmicas (CMB) nas freqüências de microondas e infravermelho, com alta sensibilidade e pequena resolução angular. A espaçonave terminou seu trabalho, mas os pesquisadores ainda estão analisando os dados. O principal interesse é que existe:

"uma assimetria nas temperaturas médias em hemisférios opostos do céu". Isto vai contra a previsão feita pelo modelo padrão de que o Universo deveria ser amplamente semelhante em qualquer direção que olhamos. Além disso, uma mancha fria se estende sobre uma parte do céu que é muito maior do que o esperado".

Nenhuma explicação para isto é conhecida.

As flutuações de temperatura do fundo de microondas cósmicas (CMB) dos dados da sonda de microondas Wilkinson Anisotropy Probe de 7 anos, vistos em pleno céu. A imagem é uma projeção das variações de temperatura sobre a esfera celestial. A temperatura média é de 2,725 Kelvin graus acima do zero absoluto (zero absoluto é equivalente a -273,15 ºC ou -459 ºF), e as cores representam as pequenas flutuações de temperatura, como em um mapa meteorológico. As regiões vermelhas são mais quentes e as regiões azuis são mais frias em cerca de 0,0002 graus.

Perguntas e Respostas

P: O que é radiação cósmica de fundo de microondas?

R: A radiação cósmica de fundo de microondas (radiação CMB) é um tipo de radiação eletromagnética na parte de microondas do espectro que vem de todas as direções no espaço exterior. Acredita-se que ela seja originária de nosso universo infantil mais antigo.

P: Como sabemos que a luz CMB chega como o sinal mais antigo?

R: Sabemos que a luz CMB chega como o sinal mais antigo, porque o universo é muito grande, e a velocidade da luz é constante. Portanto, quando nos chega do universo infantil, ela está viajando há muito tempo sem acertar nada.

P: Quem primeiro detectou a radiação CMB?

R: Arno Penzias e Robert Wilson foram os primeiros a detectar a radiação CMB.

P: Que evidências de sua existência fornecem a teoria do Big Bang?

R: A existência da radiação CMB fornece provas importantes, juntamente com dados do turno vermelho, que apóiam a teoria do Big Bang.

P: O que a nave espacial Planck foi projetada para observar?

R: A espaçonave Planck foi projetada para observar diferenças no fundo de microondas cósmicas em freqüências de microondas e infravermelhos com alta sensibilidade e pequena resolução angular.

P: Que descobertas inesperadas foram descobertas por pesquisadores analisando dados da espaçonave Planck?

R: Pesquisadores analisando dados de naves espaciais Planck encontraram uma assimetria nas temperaturas médias em hemisférios opostos do céu que vai contra as previsões feitas pelo modelo padrão de que o Universo deveria ser amplamente semelhante em qualquer direção que olhamos. Além disso, eles também encontraram uma mancha fria que se estende sobre um pedaço de céu muito maior do que o esperado, o que atualmente não tem explicação.