O estágio inicial da formação do universo permanece em grande parte um mistério para a ciência moderna. Mas em um novo estudo publicado na revista Nature, os pesquisadores apresentaram um caso convincente para quando exatamente as primeiras estrelas começaram a se formar. Após o Big Bang, cerca de 13,7 bilhões de anos atrás, o universo era escuro, quente e cheio de partículas elementares de alta energia. Após 380.000 anos, o universo esfriou o suficiente para a existência de fótons. Foi então que apareceu o primeiro fundo cósmico de microondas (CMB), graças ao qual os cientistas puderam aprender mais sobre a origem do universo.
Os pesquisadores sugeriram que, examinando a intensidade da radiação cósmica de fundo, é possível estabelecer o momento em que as primeiras estrelas começaram a se formar. Quando as estrelas começam a se formar, elas aquecem o gás hidrogênio que permeia o universo. À medida que o gás se aquece, ele absorve o CMB e, como resultado, sua intensidade diminui. É impossível detectar tais desvios usando telescópios tradicionais, mas aqui os sinais de rádio vêm em auxílio da ciência. No entanto, esses sinais são tão fracos que são facilmente obscurecidos por qualquer ruído, que às vezes pode ser dezenas de milhares de vezes mais forte. Como disse um pesquisador: "Procurar esses sinais é como tentar ouvir o farfalhar das asas de um colibri no meio de um furacão".
No entanto, essas dificuldades não pararam os cientistas. Uma equipe de pesquisadores da Universidade do Arizona e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts decidiu detectar os primeiros sinais de formação de estrelas e, por incrível que pareça, eles conseguiram. E eles fizeram tudo isso usando uma antena relativamente pequena (na foto logo abaixo). A antena foi instalada em um dos desertos australianos, pois é nesses locais que a interferência de sinais de rádio gerados por humanos pode ser minimizada. Pela primeira vez, a sorte sorriu para os cientistas em 2016. Foi então que foi registrada a primeira queda na intensidade do CMB. De acordo com os dados obtidos, podemos concluir que as primeiras estrelas se formaram cerca de 180 milhões de anos após o Big Bang.
“É muito emocionante, porque pela primeira vez pudemos olhar com pelo menos um olho o período mais importante da formação do nosso Universo. Foi então que as primeiras estrelas e galáxias começaram a se formar. Esta é a primeira vez que a ciência recebe dados observacionais diretos daquela época”, disse Colin Lonsdale, diretor do Observatório Haystack.
A equipe de pesquisa passou mais de um ano confirmando suas próprias conclusões com base nos sinais recebidos. A posição da antena foi alterada, uma calibração diferente dos instrumentos de medição foi usada. Mas, ao mesmo tempo, o sinal foi observado todas as vezes, embora tenha sido duas vezes mais intenso do que o esperado originalmente. Isso prova que o hidrogênio no início do universo era muito mais frio do que se pensava. O pesquisador Rennan Barkana, da Universidade de Tel Aviv, afirma que a matéria escura pode explicar o universo mais frio.
Os dados obtidos como resultado da pesquisa ainda devem ser confirmados por outros especialistas da área. No entanto, muitos cientistas que já se familiarizaram com os resultados do experimento de especialistas do MIT e da Universidade do Arizona acreditam que essa descoberta arrecada um, ou mesmo dois prêmios Nobel. O primeiro prêmio pode ser concedido a cientistas por determinar a idade das primeiras estrelas, e o segundo - por uma descoberta relacionada ao hidrogênio mais frio e à matéria escura, que é capaz de expandir o modelo físico padrão existente. Você pode ler os resultados da pesquisa aqui.
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