Físicos calculam sinais emitidos frações de segundo após o Big Bang

Pela primeira vez, físicos teóricos conseguiram calcular a frequência precisa de sinais de ondas gravitacionais específicas que teriam surgido frações de segundo depois do Big Bang, segundo informações da Science Alert.

 

A descoberta, publicada no Physical Review Letters, significa que os cientistas agora podem começar a rastrear sinais de fenômenos cosmológicos há muito perdidos, os chamados oscillons, permitindo um novo olhar sobre o passado de nosso Universo. Embora tenham sido preditas em 1916 por Albert Einstein, a existência das ondas gravitacionais só foi confirmada no começo do ano passado. Diferentes de todas as outras que emanam através do espaço, elas são capazes de encolher e esticar o espaço-tempo contínuo, distorcendo a geometria do próprio.

 

Enquanto previram que todas as massas aceleradoras emitiriam ondas gravitacionais, elas são tão difíceis de serem captadas que até o momento só fomos capazes de detectá-las quando a fonte é extremamente grande – como a fusão de dois buracos negros massivos. Mas, à medida que conseguimos ferramentas mais sensíveis, acredita-se que em breve poderemos “ouvi-las” e usá-las para descobrirmos mais sobre o surgimento do Universo. No entanto, para isso, devemos saber exatamente o que estamos procurando.

 

Dito isso, e para ter uma ideia do que realmente procurar em meio aos vastos ruídos do Universo, uma equipe de físicos teóricos da Universidade de Basel, na Suíça, pesquisa sobre algo conhecido como fundo estocástico das ondas gravitacionais – basicamente a intensidade e frequência de uma série de ondas gravitacionais que teriam sido emitidas logo após o Big Bang. Para entender exatamente como essas ondas se parecem, precisamos primeiramente entender o que provavelmente aconteceu no Universo precoce.

 

Ao que sabemos, apenas algumas frações de segundo após o Big Bang, tudo no Universo era muito pequeno, denso e quente. “Imagine algo como uma bola de futebol”, exemplificou o pesquisador Stefan Antusch. Embora esse pequeno Universo só tenha existido por um curto período de tempo, os cientistas acreditam que ele tenha sido dominado por uma pequena partícula hipotética chamada inflaton. Estas, por sua vez, sofreram flutuações intensas, formando aglomerados que as faziam oscilar em regiões específicas do espaço, conhecidas como “oscillons”.

De acordo com os pesquisadores, essas regiões teriam explodido em ondas gravitacionais tão fortes que poderíamos ser capazes de detectá-las até os dias de hoje. “Embora os oscillons tenham deixado de existir há muito tempo, as ondas gravitacionais que emitiram ainda são onipresentes”, disse Antusch. “E podemos usá-las para olhar para o passado, agora mais do que nunca”. Então, utilizando simulações matemáticas, a equipe conseguiu calcular a forma precisa um sinal de oscillon, que aparece como um pico distinto no espectro de outra forma mais ampla do fundo estocástico de ondas gravitacionais.

 

Enquanto que os cálculos podem ser considerados uma parte relativamente fácil, os físicos agora devem tentar identificar esses sinais por meio de detectores de ondas gravitacionais, como os existentes no LIGO (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro Laser), para tentarmos entender mais sobre essas ondas específicas e termos uma melhor compreensão dos primeiros momentos de nosso Universo.

[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ]