O “nada” antes do Big Bang escondia um Universo em formação

O Universo que conhecemos nasceu de uma sequência de eventos ocorridos muito antes do surgimento das primeiras estrelas. Pesquisadores investigam como pequenas flutuações quânticas ajudaram a transformar um Cosmos quase uniforme no cenário cheio de galáxias observado hoje.

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Em artigo publicado no The Conversation, Ruth Lazkoz, professora titular de Física Teórica da Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea, explica que o período anterior ao Big Bang quente guarda pistas importantes sobre a origem das estruturas cósmicas.

O vácuo quântico tinha mais movimento do que parece

A ideia de um espaço completamente vazio não combina com a mecânica quântica. Mesmo o chamado vácuo apresentava pequenas variações de energia capazes de influenciar a evolução inicial do Universo.

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Antes da fase quente do Big Bang, o Cosmos era dominado por um plasma primordial, onde partículas interagiam constantemente. Conforme o espaço se expandiu, essas interações diminuíram e algumas partículas passaram a seguir seus caminhos livremente.

Um dos momentos marcantes foi o desacoplamento dos neutrinos, cerca de um segundo após o início da expansão. Esses elementos continuam sendo estudados porque podem ajudar a explicar uma das grandes questões da física: por que existe muito mais matéria do que antimatéria no Universo.

Outro marco ocorreu aproximadamente 380 mil anos depois, quando os fótons conseguiram atravessar o plasma sem serem bloqueados. Essa luz antiga é observada atualmente como radiação cósmica de fundo em micro-ondas.

A inflação espalhou as sementes das galáxias

Antes do Big Bang quente, o Universo teria passado por uma fase de expansão extremamente acelerada chamada inflação. Embora tenha durado uma fração de segundo, esse período foi decisivo para organizar o Cosmos.

Durante essa expansão, pequenas flutuações quânticas foram ampliadas e deixaram de ser fenômenos microscópicos. Elas se transformaram em diferenças de densidade que, com a ação da gravidade, deram origem às estruturas que conhecemos.

Entre os efeitos dessas flutuações estão:

• criação de regiões com maior concentração de matéria;
• formação dos primeiros pontos de atração gravitacional;
• desenvolvimento de estrelas e galáxias;
• surgimento das grandes estruturas do Universo.

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As marcas deixadas pelo Universo primitivo

Essas pequenas irregularidades não desapareceram completamente. Elas deixaram registros na radiação cósmica de fundo, considerada uma espécie de “fóssil” dos primeiros momentos do Universo.

A existência de flutuações decorrentes do acaso quântico representa a condição mínima para que exista qualquer estrutura em escalas maiores.

Ruth Lazkoz, professora titular de Física Teórica da Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea, no artigo.

A pesquisadora destaca que entender essa fase inicial é uma tentativa de descobrir como diferentes forças da natureza trabalharam juntas para formar o Universo atual.

Ainda falta uma teoria capaz de unir completamente a gravidade e a física quântica. Mesmo assim, estudar essas marcas antigas permite aos cientistas reconstruir uma das histórias mais fascinantes da ciência: como pequenas oscilações invisíveis deram origem ao imenso Cosmos que observamos hoje.

Valdir Antonelli

Valdir Antonelli é jornalista com especialização em marketing digital e consumo.

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