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Simulação revela aglomerados microscópicos semelhantes a galáxias após Big Bang

Por| Editado por Claudio Yuge | 25 de Março de 2021 às 21h20

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Curiosity
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O Big Bang é uma teoria bem aceita porque é sustentado por evidências científicas, observações e pesquisas, mas há muitas dúvidas sobre o que aconteceu nos primeiros instantes logo após o evento e como eram as primeiras estruturas formadas. Para encontrar respostas, os cientistas usam simulações de computador, e uma equipe de físicos na Nova Zelândia acaba de aprimorar o método para encontrar aglomerados microscópicos no nascimento do universo.

Através de parâmetros, restrições e condições reconstruídos matematicamente, considerando o que já se sabe sobre o Big Bang — muito disso é baseado na observação da radiação cósmica de fundo, uma espécie de “fóssil” na forma de luz que revela algumas condições dos primórdios do universo —, os pesquisadores melhoraram a habilidade de simulações para visualizar a era inicial. O que eles encontraram foi uma rede complexa de estruturas formada no primeiro trilionésimo de segundo após o Big Bang.

Curiosamente, o comportamento desses objetos imita a distribuição das galáxias no universo de hoje, com a diferença de que são absurdamente pequenos. Enquanto as galáxias atuais medem anos-luz de comprimento e pesam alguns tredecilhões de quilogramas, os aglomerados produzidos pela simulação são muito menores que partículas como prótons. Além disso, as regiões de maior densidade são mantidas unidas por suas próprias gravidades.

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De acordo com Jens Niemeyer, chefe do Grupo de Cosmologia Astrofísica da Universidade de Göttingen, o espaço físico representado pela simulação “caberia em um único próton um milhão de vezes". Ele afirma que essa é “provavelmente a maior simulação da menor área do universo feita até agora". Mas as simulações não servem somente para ver como era o universo — elas são muito úteis para calcular as propriedades de quaisquer vestígios que os astrônomos possam encontrar desse cosmos inicial.

Assim, ao detectar algo no espaço que combina com essas propriedades, os pesquisadores poderão analisar com mais atenção se estão diante de algo que carrega informações do nascimento do universo. Outro detalhe que pode ser colocado à prova é que, segundo as simulações, pequenos buracos negros poderiam se formar caso essas mini estruturas experimentassem um colapso descontrolado. Se isso aconteceu após o Big Bang, talvez as consequências ainda sejam observáveis ​​hoje, com os devidos equipamentos.

As estruturas simuladas também tiveram outro comportamento coerente com o processo de evolução do cosmos: elas "evaporam" rapidamente em partículas elementares padrão. Ainda assim, traços dessa fase inicial podem ser detectados em experimentos futuros. "A formação de tais estruturas, bem como seus movimentos e interações, deve ter gerado um ruído de fundo de ondas gravitacionais", disse Benedikt Eggemeier, que conduziu o estudo. "Com a ajuda de nossas simulações, podemos calcular a força desse sinal de onda gravitacional, que pode ser mensurável no futuro”, concluiu.

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Fonte: Phys.org