O Universo nasceu há 13.800 milhões de anos, no Big Bang. Por isso, estes dados do telescópio Planck, recolhidos entre 2009 e 2013, indicam que o nascimento das primeiras estrelas ocorreu quando o Universo tinha 550 milhões de anos – e não 450 milhões de anos, como se pensava até aqui, com base nos dados de outro telescópio espacial que antecedeu o Planck, o WMAP, lançado em 2001 pela NASA.

Para chegar a estas conclusões, o Planck, tal como WMAP já o tinha feito, observou um tipo de radiação que nos chega desde os tempos iniciais do Universo – a radiação cósmica de fundo. Esta radiação, agora na forma de microondas, banha todo o Universo para onde quer que olhemos e é da altura em que o Universo era recém-nascido, com 380 mil anos desde o Big Bang. Também se diz que esta é a radiação fóssil do Big Bang. Antes dos 380 mil anos, o Universo era opaco, pelo que não podemos receber a luz desses tempos: era uma sopa tão densa e quente de protões, electrões e fotões que estes não conseguiam viajar livremente. Os electrões e os fotões colidiam com frequência.

Mas quando os protões e os electrões se juntaram, formando átomos de hidrogénio, essa Era Opaca do Universo ficou para trás. A partir daí, os fotões (a luz) puderam viajar e o Universo, aos 380 mil anos, tornou-se transparente. A luz desses tempos permite assim ver, por exemplo, pequeníssimas diferenças de temperatura no Universo primordial, que surgiram imediatamente após o Big Bang e que se propagaram por todo o lado. Com o decorrer do tempo, nas regiões mais quentes, logo mais densas, viria a aglomerar-se maior quantidade de matéria e seria aí que nasceriam as galáxias, grandes ilhas de matéria. As zonas mais quentes são então as sementes de todas as futuras estruturas do Universo – ou seja, das galáxias actuais, incluindo a nossa Via Láctea, com os seus milhões e milhões de estrelas.

Ora o que o Planck observou foram determinadas marcas deixadas na difusão (polarização) da radiação cósmica de fundo. Há quase dois anos, foi divulgado o mapa mais pormenorizado até então da radiação cósmica de fundo e das “assinaturas” deixadas nesta luz antiga pelos últimos encontros com os electrões na altura em que o Universo estava a tornar-se transparente. E esses dados permitiram anunciar, entre outras novidades, que afinal o Universo era um pouco mais velho do que se pensava até aí, em cerca de 100 milhões de anos – ou seja, tinha à volta dos já mencionados 13.800 milhões.

“A polarização da radiação cósmica de fundo também mostra minúsculas flutuações de um local para o outro ao longo do céu: tal como as flutuações de temperatura, aquelas flutuações reflectem o estado do cosmos na altura em que a luz e a matéria se separam”, explica François Bouchet, do Instituto de Astrofísica de Paris, num comunicado da Agência Espacial Europeia (ESA), que lançou o Planck no espaço. “Isto é uma ferramenta poderosa para estimar de uma forma nova e independente parâmetros como a idade do Universo, a sua taxa de expansão e a sua composição de matéria ‘vulgar’, matéria escura e energia escura.”

Portanto, há cerca de dois anos, as observações da polarização da radiação cósmica de fundo confirmaram o retrato do Universo primordial que antes tinha sido traçado a partir das flutuações de temperatura, com dados do WMAP e, antes dele, em 1992, do satélite norte-americano Cobe.

Mas as observações do Planck também permitiram agora determinar o nascimento das primeiras estrelas, porque a radiação emitida por elas deixou igualmente a sua assinatura na radiação cósmica de fundo. Por outras palavras, os dados do Planck, divulgados num novo mapa com a forma de um “ovo cósmico”, dizem-nos quando é que o Universo saiu da Era das Trevas, como é conhecida a altura em que não tinha estrelas.

“Depois de a luz da radiação cósmica de fundo ter sido libertada, o Universo ainda era muito diferente daquele onde hoje vivemos e ainda demorou muito tempo até se poderem formar as primeiras estrelas”, explica Marco Bersanelli, da Universidade de Milão, a propósito do anúncio desta quinta-feira. “As observações da polarização da radiação cósmica de fundo pelo Planck dizem-nos agora que a Era das Trevas terminou uns 550 milhões de anos depois do Big Bang – mais de 100 milhões de anos do que antes se pensava”, acrescenta este cientista. “Ainda que estes 100 milhões de anos possam parecer negligenciáveis em comparação com os quase 14.000 milhões de anos de idade do Universo, eles fazem diferença no que diz respeito à formação das primeiras estrelas.”

Quando as primeiras estrelas começaram a brilhar, a radiação que emitiam interagiu com os átomos de hidrogénio, causando a separação do protão e do electrão que esses átomos têm. Também esta época do Universo tem um nome: Era da Re-ionização, devido ao facto de o hidrogénio perder o seu electrão. E como os electrões voltaram a andar à solta e a colidir com a radiação cósmica de fundo, foram as marcas aí deixadas que os cientistas agora analisaram.
 

O Universo nasceu há 13.800 milhões de anos, no Big Bang. Por isso, estes dados do telescópio Planck, recolhidos entre 2009 e 2013, indicam que o nascimento das primeiras estrelas ocorreu quando o Universo tinha 550 milhões de anos – e não 450 milhões de anos, como se pensava até aqui, com base nos dados de outro telescópio espacial que antecedeu o Planck, o WMAP, lançado em 2001 pela NASA.

Para chegar a estas conclusões, o Planck, tal como WMAP já o tinha feito, observou um tipo de radiação que nos chega desde os tempos iniciais do Universo – a radiação cósmica de fundo. Esta radiação, agora na forma de microondas, banha todo o Universo para onde quer que olhemos e é da altura em que o Universo era recém-nascido, com 380 mil anos desde o Big Bang. Também se diz que esta é a radiação fóssil do Big Bang. Antes dos 380 mil anos, o Universo era opaco, pelo que não podemos receber a luz desses tempos: era uma sopa tão densa e quente de protões, electrões e fotões que estes não conseguiam viajar livremente. Os electrões e os fotões colidiam com frequência.

Mas quando os protões e os electrões se juntaram, formando átomos de hidrogénio, essa Era Opaca do Universo ficou para trás. A partir daí, os fotões (a luz) puderam viajar e o Universo, aos 380 mil anos, tornou-se transparente. A luz desses tempos permite assim ver, por exemplo, pequeníssimas diferenças de temperatura no Universo primordial, que surgiram imediatamente após o Big Bang e que se propagaram por todo o lado. Com o decorrer do tempo, nas regiões mais quentes, logo mais densas, viria a aglomerar-se maior quantidade de matéria e seria aí que nasceriam as galáxias, grandes ilhas de matéria. As zonas mais quentes são então as sementes de todas as futuras estruturas do Universo – ou seja, das galáxias actuais, incluindo a nossa Via Láctea, com os seus milhões e milhões de estrelas.

Ora o que o Planck observou foram determinadas marcas deixadas na difusão (polarização) da radiação cósmica de fundo. Há quase dois anos, foi divulgado o mapa mais pormenorizado até então da radiação cósmica de fundo e das “assinaturas” deixadas nesta luz antiga pelos últimos encontros com os electrões na altura em que o Universo estava a tornar-se transparente. E esses dados permitiram anunciar, entre outras novidades, que afinal o Universo era um pouco mais velho do que se pensava até aí, em cerca de 100 milhões de anos – ou seja, tinha à volta dos já mencionados 13.800 milhões.

“A polarização da radiação cósmica de fundo também mostra minúsculas flutuações de um local para o outro ao longo do céu: tal como as flutuações de temperatura, aquelas flutuações reflectem o estado do cosmos na altura em que a luz e a matéria se separam”, explica François Bouchet, do Instituto de Astrofísica de Paris, num comunicado da Agência Espacial Europeia (ESA), que lançou o Planck no espaço. “Isto é uma ferramenta poderosa para estimar de uma forma nova e independente parâmetros como a idade do Universo, a sua taxa de expansão e a sua composição de matéria ‘vulgar’, matéria escura e energia escura.”

Portanto, há cerca de dois anos, as observações da polarização da radiação cósmica de fundo confirmaram o retrato do Universo primordial que antes tinha sido traçado a partir das flutuações de temperatura, com dados do WMAP e, antes dele, em 1992, do satélite norte-americano Cobe.

Mas as observações do Planck também permitiram agora determinar o nascimento das primeiras estrelas, porque a radiação emitida por elas deixou igualmente a sua assinatura na radiação cósmica de fundo. Por outras palavras, os dados do Planck, divulgados num novo mapa com a forma de um “ovo cósmico”, dizem-nos quando é que o Universo saiu da Era das Trevas, como é conhecida a altura em que não tinha estrelas.

“Depois de a luz da radiação cósmica de fundo ter sido libertada, o Universo ainda era muito diferente daquele onde hoje vivemos e ainda demorou muito tempo até se poderem formar as primeiras estrelas”, explica Marco Bersanelli, da Universidade de Milão, a propósito do anúncio desta quinta-feira. “As observações da polarização da radiação cósmica de fundo pelo Planck dizem-nos agora que a Era das Trevas terminou uns 550 milhões de anos depois do Big Bang – mais de 100 milhões de anos do que antes se pensava”, acrescenta este cientista. “Ainda que estes 100 milhões de anos possam parecer negligenciáveis em comparação com os quase 14.000 milhões de anos de idade do Universo, eles fazem diferença no que diz respeito à formação das primeiras estrelas.”

Quando as primeiras estrelas começaram a brilhar, a radiação que emitiam interagiu com os átomos de hidrogénio, causando a separação do protão e do electrão que esses átomos têm. Também esta época do Universo tem um nome: Era da Re-ionização, devido ao facto de o hidrogénio perder o seu electrão. E como os electrões voltaram a andar à solta e a colidir com a radiação cósmica de fundo, foram as marcas aí deixadas que os cientistas agora analisaram.