Os astrofísicos que criaram esta imagem do Universo pouco tempo depois de ele ter nascido ganharam três milhões de dólares no âmbito do Breakthrough Prize, um prémio internacional que destaca os melhores trabalhos nas áreas da física fundamental, da matemática e das ciências da vida. A fotografia, criada nos laboratórios do Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) da NASA, mostra como era o nosso universo 375 mil anos depois do Big Bang, o evento que lhe deu origem. E serviu para confirmar o modelo da cosmologia que melhor explica como foram os primeiros instantes do espaço em que habitamos.
O Universo quando tinha 375 mil anos. Esta imagem é um mapa das diferenças de temperatura na radiação cósmica de fundo, que são como migalhas que chegam até nós dos primeiros instantes do Universo depois do Big Bang. Créditos: NASA/WMAP Science Team
Mas o que mostra exatamente esta imagem? No início, todos tipos de matéria e todos os tipos de energia estavam condensados num ponto extremamente quente e denso. Um dia, há mais ou menos 13,77 mil milhões de anos, uma grande explosão fez expandir esse ponto em todas as direções, dando origem ao Universo. Nos primeiros instantes de vida, o espaço era tão quente que toda a matéria tinha o estado de plasma denso, isto é, era uma espécie de gás com algumas das partículas ionizadas. Esse plasma absorvia toda a energia e o Universo era, portanto, opaco. Mas o Universo foi arrefecendo durante a infância: a matéria passou a ser composta por partículas sem carga elétrica que não absorvia a luz, fazendo com o espaço se tivesse tornado transparente. Isso aconteceu quando o Universo era um bebé com 375 mil anos. E foi esse o momento que os astrofísicos da NASA captaram nesta imagem.
Aquilo que parece ser apenas um desenho de pontilhismo é mais importante para a Ciência do que parece. A imagem, galardoada com o prémio na categoria de física fundamental, é um mapa das diferenças de temperatura na radiação cósmica de fundo sob a forma de microondas que preenchia o Universo nos primeiros anos de existência. É graças a ele que temos uma estimativa da idade do espaço. E sem ela não saberíamos que 70% do Universo é composto por energia escura, 25% por matéria escura e apenas 5% pela matéria que nós conhecemos.
Todos estes conhecimentos foram conseguidos entre 19889 e 1993, quando o Cosmic Background Explorer (COBE) — o primeiro satélite criado para o estudo da cosmologia — foi posto em órbita para analisar as várias teorias do nascimento do Universo, principalmente o Big Bang. Mais tarde, em junho de 2001, o WMAP foi lançado a partir do Cabo Canaveral e posto em órbita durante seis meses a 1,5 milhões de quilómetros da Terra: a missão era saber que forma tem o Universo e melhorar os mapas enviados pelo COBE e torná-los mais pormenorizados. Estes mapas, incluindo aquele que foi agora premiado, são tão precisos que conseguem assinalar diferenças de apenas 0,0002ºC.
Apesar de esta ser uma imagem preponderante para a Ciência — e historicamente importante –, os resultados que apresentam podem estar datados. Informações mais recentes enviados pela sonda espacial Planck da Agência Espacial Europeia (ESA), posta no espaço para analisar a radiação que é um restício da origem do Universo, mostra “características de grande escala” no mapa de temperaturas do Universo que não podem ser explicadas à luz do modelo mais aceite pela cosmologia. Uma dessas características é uma grande mancha fria com uma área “anormalmente fria de alta densidade”. E isso não encaixa com o modelo de cosmologia que prevê que o espaço devia ser uniforme porque a radiação se espalha em todas as direções.
