Simulação revela aglomerados microscópicos semelhantes a galáxias após Big Bang

Simulação revela aglomerados microscópicos semelhantes a galáxias após Big Bang

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

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.

Quer ficar por dentro das melhores notícias de tecnologia do dia? Acesse e se inscreva no nosso novo canal no youtube, o Canaltech News. Todos os dias um resumo das principais notícias do mundo tech para você!

Os resultados da simulação mostram o crescimento de estruturas minúsculas e extremamente densas logo após a fase de inflação do universo inicial. À esquerda, acima, e à direita, estão os estados inicial e final da simulação, respectivamente. A área se expandiu dez milhões de vezes a partir do volume inicial, mas ainda é muitas vezes menor que um próton. No canto inferior esquerdo está uma área com massa de aproximadamente 20 kg (Imagem: Reprodução/Jens Niemeyer)

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.

Fonte: Phys.org

Gostou dessa matéria?

Inscreva seu email no Canaltech para receber atualizações diárias com as últimas notícias do mundo da tecnologia.