Como o Big Bang começou do tamanho de uma cabeça de alfinete?

 Após o Big Bang, o cosmos se expandiu de uma região com apenas uma fração de milímetro de diâmetro para o universo observável que vemos hoje.

Como é possível, com toda a matéria do universo, que o Big Bang tenha começado do tamanho de uma cabeça de alfinete?

Pete Neiland Calgary, Alberta

Nosso universo está e vem se expandindo ao longo de sua história, e isso significa que era mais quente e mais denso no passado do que é hoje. Qualquer pedaço de espaço era menor no passado do que é agora. O fato de que nada pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz limita o quanto do nosso universo podemos observar; a parte atualmente observável do nosso universo tem cerca de 46,5 bilhões de anos-luz de raio. 

Quando as primeiras estrelas estavam se formando em nosso universo – algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang – o raio do que é agora nosso universo observável era cerca de 20 vezes menor do que é hoje. Quando os primeiros átomos estavam se formando – algumas centenas de milhares de anos após o Big Bang – era cerca de 1.000 vezes menor.

O acelerador de partículas conhecido como Grande Colisor de Hádrons perto de Genebra, na Suíça, permite que os físicos estudem as condições que achamos que existiam quando nosso universo tinha apenas um trilionésimo de segundo de idade. Naquela época, a região do espaço que é agora nosso universo observável tinha apenas algumas centenas de milhões de quilômetros de extensão.

Se extrapolarmos ainda mais para trás no tempo, podemos imaginar um estado hipotético que pode estar presente cerca de 10 a 43 segundos após o Big Bang. As leis da física como as entendemos atualmente – incluindo a relatividade geral e a mecânica quântica – não nos permitem extrapolar mais para trás do que o chamado tempo de Planck. (Leia mais sobre essa era cósmica na edição de abril de 2022 da Astronomy .) Na época do Planck, a região que agora é nosso universo observável teria apenas uma fração de milímetro de diâmetro, ou menor que o tamanho de uma cabeça de alfinete.

Você pode pensar que em densidades tão incríveis, a matéria e a energia em nosso universo inicial teriam entrado em colapso, resultando na formação de buracos negros. Os buracos negros se formam, no entanto, apenas quando a matéria e a energia são distribuídas de forma desigual. No universo primitivo, a energia era distribuída de maneira quase perfeitamente uniforme pelo espaço. A homogeneidade do universo primitivo teria impedido a formação de qualquer – ou pelo menos muitos – buracos negros.

Fonte: astronomy.com