Dias como esses tornam um astrofísico interessante. Por um lado, há o anúncio do BICEP2 de que a teoria há muito suspeita de um big bang inflacionário é realmente verdadeira. É o tipo de descoberta que faz você querer pegar pessoas aleatórias da rua e dizer a elas que coisa incrível é o universo. Por outro lado, esse é exatamente o tipo de momento em que devemos nos acalmar e recuar nas alegações feitas por uma equipe de pesquisa. Então, vamos respirar fundo e ver o que sabemos e o que não sabemos.
Primeiro, vamos dissipar alguns rumores. Esta última pesquisa não é a primeira evidência de ondas gravitacionais. A primeira evidência indireta de ondas gravitacionais foi encontrada no decaimento orbital de um pulsar binário por Russell Hulse e Joseph Taylor, pelo qual eles receberam o prêmio Nobel em 1993. Este novo trabalho também não é a primeira descoberta de polarização no microondas cósmico fundo ou mesmo a primeira observação da polarização no modo B. Este novo trabalho é empolgante porque encontra evidências de uma forma específica de polarização no modo B devido a primordial ondas gravitacionais. O tipo de ondas gravitacionais que seriam causadas apenas pela inflação nos primeiros momentos do Universo.
Note-se também que este novo trabalho ainda não foi revisado por pares. Será, e provavelmente será aprovado, mas até isso deveríamos ser um pouco cautelosos com os resultados. Mesmo assim, esses resultados precisarão ser verificados por outros experimentos. Por exemplo, os dados do telescópio espacial Planck devem poder confirmar esses resultados, assumindo que são válidos.
Dito isto, esses novos resultados são muito, muito interessantes.
O que a equipe fez foi analisar o que é conhecido como polarização no modo B dentro do fundo cósmico de microondas (CMB). As ondas de luz oscilam perpendicularmente à direção do movimento, semelhante à maneira como as ondas de água oscilam para cima e para baixo enquanto viajam pela superfície da água. Isso significa que a luz pode ter uma orientação. Para a luz do CMB, essa orientação possui dois modos, conhecidos como E e B. A polarização do modo E é causada por flutuações de temperatura no CMB e foi observada pela primeira vez em 2002 pelo interferômetro DASI.
A polarização no modo B pode ocorrer de duas maneiras. A primeira maneira é devido às lentes gravitacionais. O primeiro é devido às lentes gravitacionais do modo E. O fundo cósmico de microondas que vemos hoje viajou por mais de 13 bilhões de anos antes de chegar até nós. Ao longo de sua jornada, algumas delas passaram perto o suficiente das galáxias e similares para serem gravitacionais. Essa lente gravitacional torce um pouco a polarização, dando a ela uma polarização no modo B. Esse tipo foi observado pela primeira vez em julho de 2013. A segunda via se deve às ondas gravitacionais do período inflacionário inicial do universo. Quando o período inflacionário ocorreu, produziu ondas gravitacionais em escala cósmica. Assim como as lentes gravitacionais produzem polarização no modo B, essas ondas gravitacionais primordiais produzem um efeito no modo B. A descoberta da polarização do modo B das ondas primordiais é o que foi anunciado hoje.
A inflação foi proposta como uma razão pela qual o fundo cósmico de microondas é tão uniforme quanto é. Vemos pequenas flutuações no CMB, mas não grandes pontos quentes ou frios. Isso significa que o Universo primitivo deve ter sido pequeno o suficiente para que as temperaturas se nivelem. Mas o CMB é tão uniforme que o universo observável deve ter sido muito menor do que o previsto pelo big bang. No entanto, se o Universo experimentasse um rápido aumento de tamanho durante seus primeiros momentos, tudo daria certo. O único problema era que não tínhamos nenhuma evidência direta de inflação.
Supondo que esses novos resultados se sustentem, agora o fazemos. Além disso, sabemos que a inflação foi mais forte do que prevíamos. A força das ondas gravitacionais é medida em um valor conhecido como r, onde maior é mais forte. Verificou-se que r = 0,2, que é muito maior do que o previsto. Com base em resultados anteriores do telescópio Planck, esperava-se que r <0,11. Portanto, parece haver um pouco de tensão com as descobertas anteriores. Existem maneiras pelas quais essa tensão pode ser resolvida, mas como ainda está para ser determinado.
Portanto, esse trabalho ainda precisa ser revisado por pares e precisa ser confirmado por outros experimentos; então, a tensão entre esse resultado e os resultados anteriores precisa ser resolvida. Ainda há muito a fazer antes de realmente entendermos a inflação. Mas, no geral, essas são realmente grandes notícias, possivelmente até o prêmio Nobel. Os resultados são tão fortes que parece bastante claro que temos evidências diretas da inflação cósmica, o que é um grande avanço. Antes de hoje, só tínhamos evidências físicas de quando o universo tinha cerca de um segundo, no momento em que a nucleossíntese ocorreu. Com esse novo resultado, agora somos capazes de sondar o Universo quando ele tinha menos de 10 trilhões de trilhões de trilhões de bilionésimos de segundo.
O que é incrível quando você pensa sobre isso.
