O Telescópio Cosmológico do Atacama produziu as imagens mais nítidas do Universo primitivo até hoje

Novas imagens obtidas pelo Telescópio Cosmológico do Atacama, localizado no norte do Chile, revelam a formação de nuvens antigas que se consolidaram nas primeiras galáxias e estrelas.

O Telescópio Cosmológico do Atacama está localizado a uma altitude de 5.190 metros no Deserto do Atacama.
O Telescópio Cosmológico do Atacama está localizado a uma altitude de 5.190 metros no Deserto do Atacama.

O Big Bang, conhecido como o momento em que o Universo — então contido em um ponto infinitamente pequeno, denso e quente — começou a se expandir, ocorreu há cerca de 13,8 bilhões de anos.

Durante as primeiras centenas de milhares de anos após a explosão, o plasma primordial estava tão quente que a luz não conseguia viajar livremente, então, até agora, nenhum telescópio foi capaz de obter uma imagem daquele momento.

Mas vários instrumentos têm tentado chegar o mais perto possível. Um desses instrumentos está localizado no Chile, o Telescópio Cosmológico do Atacama (ACT), localizado a uma altitude de 5.190 metros, a 40 km de San Pedro de Atacama. De lá, foi obtida a imagem mais antiga do Universo até hoje, apenas 380.000 anos após o Big Bang, o que equivale a apenas algumas horas de vida de um bebê, segundo a Universidade de Princeton (EUA).

O fragmento do novo mapa celeste mostra as direções de vibração (ou polarização) da radiação. Imagem: ESA/Planck.
O fragmento do novo mapa celeste mostra as direções de vibração (ou polarização) da radiação. Imagem: ESA/Planck.

A imagem, que se tornou uma das mais claras e precisas do início do Universo, mostra a radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Ela revela a formação de antigas nuvens de hidrogênio e hélio em consolidação, que mais tarde deram origem às primeiras galáxias e estrelas.

Universo Primitivo em alta resolução

A luz, que viajou mais de 13 bilhões de anos para chegar ao telescópio ACT, mostra o movimento dos gases no Universo Primitivo. “Estamos vendo os primeiros passos em direção à formação das primeiras estrelas e galáxias”, disse Suzanne Staggs, diretora do ACT e acadêmica da Universidade de Princeton.

E não vemos apenas luz e escuridão, mas também a polarização da luz em alta resolução. Este é um fator decisivo que distingue o ACT do Planck e de outros telescópios anteriores - Suzanne Staggs, diretora do ACT e acadêmica da Universidade de Princeton.

As novas imagens do fundo cósmico de micro-ondas acrescentam maior definição àquelas observadas há mais de uma década pelo Telescópio Espacial Planck, já que o ACT tem cinco vezes mais resolução e maior sensibilidade. “Isso significa que o sinal de polarização tênue agora é diretamente visível”, disse Sigurd Naess, pesquisador da Universidade de Oslo e autor de um dos artigos relacionados ao projeto.

As linhas pretas são usadas para determinar quanta polarização radial (azul) ou tangencial (vermelha) existe em qualquer local no céu.
As linhas pretas são usadas para determinar quanta polarização radial (azul) ou tangencial (vermelha) existe em qualquer local no céu.

Por que a polarização é importante? Segundo os pesquisadores, ela revela o movimento detalhado do hidrogênio e do hélio em sua infância cósmica. “Antes, podíamos ver onde as coisas estavam, e agora também podemos ver como elas se movem”, disse Staggs. “Assim como se usássemos as marés para inferir a presença da Lua, o movimento registrado pela polarização da luz nos diz a intensidade da atração gravitacional em diferentes partes do espaço”, disse.

Melhores estimativas da idade e da taxa de expansão do Universo

Os novos resultados confirmam um modelo simples do Universo e descartam a maioria das alternativas. Embora o trabalho ainda não tenha sido revisado por pares, os pesquisadores enviaram uma série de artigos ao Journal of Cosmology and Astroparticle Physics e apresentarão seus resultados na reunião anual da American Physical Society (em 19 de março).

Essas imagens detalhadas do Universo Primitivo estão ajudando os cientistas a responder perguntas sobre sua origem e refinaram estimativas de sua idade (13,8 bilhões de anos, com uma incerteza de apenas 0,1%) e sua taxa de crescimento atual (67-68 quilômetros por segundo por megaparsec).

Os gráficos de pizza mostram quanta massa do universo é composta de diferentes ingredientes. Quase toda a matéria regular no universo é hidrogênio e hélio.
Os gráficos de pizza mostram quanta massa do universo é composta de diferentes ingredientes. Quase toda a matéria regular no universo é hidrogênio e hélio.

Medimos com maior precisão que o universo observável se estende por quase 50 bilhões de anos-luz em todas as direções de nós e contém tanta massa quanto 1.900 zetta-sóis, ou quase 2 trilhões de trilhões de sóis”, disse Erminia Calabrese, professora de astrofísica na Universidade de Cardiff e autora de um dos novos artigos.

Desses 1.900 zetta-sóis, a massa da matéria normal (do tipo que podemos ver e medir) representa apenas 100. Outros 500 zetta-sóis de massa são a misteriosa matéria escura, e o equivalente a 1.300 é energia escura.

Referência da notícia

Clearest images yet of 380,000-year-old universe reveal cosmic infancy. 18 de março, 2025. Princeton University.