terça-feira, 18 de março de 2014

Cientistas Detectam Evidências de Ondas Gravitacionais do Big Bang


O mais esperado anúncio na área da Física desde da descoberta do Bosão de Higgs, foi este da detecção de Ondas Gravitacionais. Se verificado, esta descoberta tirar todas as dúvidas sobre a Teoria da Relatividade Geral, transformando assim a nossa compreensão do começo do Universo e dando aos astrofísicos uma ferramenta para o melhor entendimento deste.

Como parte da Teoria da Relatividade Geral Einstein teorizou que a aceleração de grandes massas provocaria ondulação através do Espaço. Evidências indirectas apontam para a existências das 'Ondas Gravitacionais', mas quase meio século depois de a Teoria ser pensada por Einstein continuam a não existir provas directas - até ao anúncio de hoje (dia 17 de Março de 2014) do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. Leia o artigo já disponível no arXiv.

Nos anos 90, astrofísicos chegaram prepuseram que a Radiação Cósmica de Fundo (Cosmic Microwave Background (CMB)) poderia fornecer evidências para as Ondas Gravitacionais do início do Universo.


Mas o que são Ondas Gravitacionais?

Imagine um campo gravitacional, ou seja, uma região aonde, se for colocado um corpo ele estará sobre a influência da gravidade.
ondas gravitacionaisPodemos associar este campo gravitacional a um lago. Se uma maçã cair neste lago ela produzirá uma leve ondulação, mas numa questão de momentos, esta ondulação desaparecerá e ninguém conseguirá perceber o que a causou.
Mas se um jovem atar duas maçãs por uma corda e, agarrando-a pelo meio ele encosta-as à superfície da água. Esta acção produziria ondas constantes que levariam qualquer observador atento a perceber a sua origem.

De forma análoga um pulsar-binário perturba os espaço-tempo da mesma forma que as maçãs perturbam o lago, e cria também ondas denominadas Ondas Gravitacionais.

São essas Ondas Gravitacionais que os cientistas do telescópio BICEP2 relatam terem detectado indirectamente, através da polarização da radiação cósmica de fundo, que chega à Terra num nível de energia muito ténue, já numa temperatura muito baixa, correspondente à radiação de microondas.

Será também uma observação que trará consequências para a unificação teórica do Teoria dos Campos com a Teoria Geral da Relatividade, algo que o Professor Stephen Hawking definiu como o “triunfo-mor da Ciência”, perdoe-se a tradução para “ultimate triumph of Science.”

Inflamação Cósmica - O que é?

Na teoria do Big Bang, um nome popular para o modelo de expansão do Universo (formalmente Lambda Cold Dark Matter Model), existe uma pequena parcela, logo no seguimento do Big Bang, que é ainda alvo de alguma polémica, e sobre a qual até hoje não havia comprovação observada.
Imagine que tem cerca de 0,001 grama de açúcar na sua mão. Um grão tão pequeno que nem o consegue ver.
Agora vai enfiar à força esse grão no espaço mais pequeno que conseguir (teoricamente, não se alarme), sem que esse grão tenha uma densidade tão grande que abre um buraco negro.
Esse grão pesa agora cerca de 100 milhões de toneladas de quilogramas, de tal forma leitor o apertou.
Então e que comprimento terá esse cubo tão pequeno?
Chegue então a si uma simples folha de papel, por exemplo de A4.
Dobre a folha pelo meio, sucessivamente, 35 vezes.
Para ser mais preciso dobraria uma folha com cerca de 1,6 metros de comprimento, sobre si própria, sucessivamente, 35 vezes.
Essa é também a distância que a luz percorre no vácuo durante o tempo de Planck, e denomina-se comprimento de Planck.
O tempo de Planck são 0 vírgula 43 zeros seguidos de 1, segundos.
0,00000000000000000000000000000000000000000001 segundos.
Durante esse muito diminuto espaço de tempo o seu minúsculo grão de açúcar transformou-se num pequeno berlinde de jogar.
Para ser um pouco mais específico esse crescimento terá ocorrido entre 10^-36 segundos até 10^-33 segundos após o Big Bang.

Crédito: Larry Buchanan & Jonathan Corum, The New York Times.
Crédito: Karl Tate, Space.com





Bibliografia
Luiz Vianna, InfoEscola , Ondas Gravitacionais
Manuel Martins, AstroPT, Inflação Cósmica: descoberta espetacular confirma Teoria do Big Bang
Universidade de Genebra


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