Da era nuclear às galáxias

 
A idéia de que todas as galáxias estão se afastando entre si conduz a uma conclusão extraordinária: houve um momento, no passado, em que todas elas estiveram reunidas num único ponto. Nesse instante, o Universo nasceu. Para determiná-lo,, é preciso inverter o sentido atual da expansão das galáxias, de acordo com uma lei descoberta pelo astrônomo Edwin Hubble, em 1927. É como rodar um filme de trás para a frente: o resultado é cerca de 15 bilhões de anos De modo geral, a idéia funciona. As mais antigas galáxias conhecidas existiram à época que o Universo tinha apenas 1 bilhão de anos. Antes disso, à idade de 100 000 anos, a compressão era tão grande que a temperatura alcançava milhares de graus (suficiente para fundir o enxofre, fenômeno que os teólogos medievais usavam para definir o calor do inferno).
 
 O Cosmo estava cheio de um gás muito simples, composto por átomos de hidrogênio, hélio e lítio. Quando se recua ainda mais e a compressão aumenta, os próprios átomos perdem sua "casca", formada por elétrons, e ficam reduzidos apenas a seus núcleos, formados por prótons e nêutrons. Assim foi até à idade de 1 minuto e, antes disso, mesmo os minúsculos núcleos se tornaram instáveis. Prótons e nêutrons se mantêm coesos pela força nuclear, muito mais poderosa que a força eletromagnética, que prende os elétrons aos núcleos. No entanto, no período anterior a 1 segundo, a temperatura superava 1 bilhão de graus, e essas partículas circulavam livremente. Apenas daí para a frente haveria condições para que o Cosmo começasse a sintetizar os elementos químicos.
 
Idade cósmica
A simples definição de velocidade, familiar a todo estudante secundarista, permite calcular há quanto tempo o Universo existe. É como perguntar há quanto tempo um carro deixou uma cidade, quando se sabe que ele está a 120 quilômetros de distancia e se afasta a 60 quilômetros por hora. A resposta, naturalmente, é 2 horas, porque 120 dividido por 60 é 2. Imagine-se agora que duas galáxias quaisquer, no momento do Big Bang, estavam juntas, como o carro e a cidade. A partir daí, quando cronômetro começa a correr, elas se afastam cada vez mais, até alcançar a distancia em que se encontram atualmente. Há quanto tempo? Basta dividir essa distancia pela velocidade entre elas: o resultado é a idade do Cosmo. Aparentemente, isso não é tudo, pois a distancia entre as galáxias varia, conduzindo a inúmeros valores para o tempo. O que se observa, porém, é que existe uma regra básica no Cosmo: se a distancia aumenta, a velocidade aumenta na mesma proporção, de tal modo que a divisão entre os dois números nunca se altera. Não é à toa que essa lei tenha se transformado no alicerce da moderna ciência do Universo.
 
A inflação do Universo
O conceito de inflação cósmica prescreve que uma pequena porção do espaço, logo após o Big Bang, expandiu-se desmesuradamente até se cristalizar na estonteante população de galáxias que os astrônomos vêem no céu. Mas existe algo mais, além do céu: incontáveis universos que evoluíram de outras pequenas porções do Big Bang De acordo com as mais modernas teorias da Física, tais mundos espoucaram como bolhas, inflados pela densa massa de energia primitiva. A responsabilidade por esse fenômeno cabe a partículas chamadas bósons de Higgs (em homenagem a seu criador, o escocês Peter Higgs). Além de sua importância para o Cosmo, os bósons de Higgs são essenciais para se compreender a matéria numa escala muito menor que o diâmetro de um próton, o núcleo de um átomo de hidrogênio. Aí já não valem as leis da Física nuclear; é preciso empregar equações bem mais avançadas, que descrevem conjuntamente os dois tipos de força nuclear e a eletromagnética.
 
Por isso, explica o astrofísico David Schramm, o vazio entre os universos não é idêntico ao espaço que permeia as galáxias. A matéria que ele abriga não é constituída pelos familiares elétrons e quarks (Com os quais se montam os prótons). Como as forças estão unificadas, existe uma espécie de simetria entre as partículas, que são idênticas entre si ou se transformam sem cessar umas nas outras. Nada disso ocorre no espaço assimétrico, cristalizado no interior das bolhas universos durante a formidável crise de inflação. Portanto, não há esperança de, um dia, uma nave como a Enterprise visitar os mundos vizinhos, diz Schramm. "Lá fora encontraríamos apenas o espaço indiferenciado, repleto de para energia Higgs”
Fonte: Super Interessante

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