Linha do tempo do universo. Crédito:NASA
Algo maravilhoso aconteceu há cerca de 13,8 bilhões de anos. Tudo no universo foi criado em um instante como um ponto infinitesimalmente pequeno de energia:o Big Bang. Sabemos que esse evento aconteceu, já que o universo está em constante expansão e as galáxias estão se afastando de nós. Quanto mais examinamos o passado, quanto menor fica - é assim que sabemos que deve ter sido infinitesimalmente pequeno, e que deve ter havido um começo.
Mas é claro que não havia humanos por perto para ver como tudo começou. Como teria sido - o que teríamos visto e sentido? Agora, uma nova pesquisa postada no repositório de ciência aberta ArXiv, investigou a quantidade de luz disponível no universo recém-nascido para oferecer algumas pistas.
O universo pode parecer escuro e frio agora, mas há muita luz ao redor. Os humanos podem ver um pouco disso, mas também há luz em frequências que não podemos ver. O céu noturno, por exemplo, parece escuro, mas na verdade brilha com uma frequência de luz invisível aos olhos humanos. Ainda, podemos ver essa luz usando detectores de micro-ondas e é uma luz que preenche o espaço e é praticamente a mesma para onde quer que olhemos.
A luz que preenche o espaço agora apenas aquece o universo a uma média de 2,7 graus acima do zero absoluto - ou -270 ° C. No futuro, à medida que o universo continua a se expandir a uma taxa cada vez maior, a luz se diluirá e a previsão do tempo cósmico prevê que a temperatura se aproximará lentamente da temperatura mais fria possível de -273 ° C.
O céu noturno em microondas. Vista de satélite do COBE do céu de micro-ondas atual, em cores falsas e sem correção para o movimento do sol em torno de nossa galáxia.
Contudo, recue o relógio e descubra que chegamos aqui de climas muito mais quentes. No passado, quando o universo era menor e mais comprimido, a luz que preenchia o espaço era comprimida para frequências mais altas e temperaturas mais altas.
Quase todo mundo já experimentou a física por trás desse resfriamento:quando você usa uma lata de spray de desodorante, ela fica fria porque o gás resfria à medida que se expande. Isso é semelhante ao que aconteceu com a luz no universo à medida que se expandia. Isso significa que se formos até o fim e começarmos do início, descobriremos que o céu noturno seria muito diferente daquele com o qual estamos agora tão familiarizados.
... e havia luz
No Big Bang, o espaço estava inundado de luz. Uma fração de segundo após o evento, o universo era mais de um milhão de trilhões de vezes menor do que um átomo. Isso foi também quente :um setilhão (um seguido por 24 zeros) vezes mais quente que o centro do sol.
Deste começo pequeno e quente, a expansão e o resfriamento começaram. Nesta fase inicial, o universo era extremamente brilhante e em frequências de luz que os humanos não podem ver. Não havia estrelas, apenas uma sopa uniforme e informe de partículas. Ao abrir os olhos para o céu noturno - se tal coisa fosse possível no momento antes de você queimar - você ficaria instantaneamente cego pela intensidade da luz (mesmo a luz fora das frequências visíveis pode prejudicar nossos olhos).
Vista familiar:a Via Láctea.
Esse teria sido o caso até que o universo se tornasse tolerável aos olhos humanos, após cerca de 1,2 milhão de anos. Neste ponto, havia átomos ao redor. Eles começaram a formar cerca de 370, 000 anos após o Big Bang. Isso pode parecer muito tempo, mas não é realmente quando você considera que o universo tem quase 14 bilhões de anos. Neste momento, o céu teria brilhado com a cor e a temperatura de uma vela (a parte mais quente de uma vela é 1, 400 ° C). Então, embora pudéssemos ter lido pela luz do céu noturno, ainda assim teríamos sido queimados até ficarmos crocantes ao fazê-lo.
O céu teria brilhado, lentamente se tornando mais escuro e mais vermelho por mais 4,6 milhões de anos, antes de finalmente se tornar preto aos olhos humanos. Ainda não havia estrelas, então o céu noturno estaria uniforme e totalmente escuro. No entanto, ainda estaria muito quente e aqueceria qualquer observador humano como um forno muito quente.
Como o universo continuou a se expandir, o céu teria permanecido escuro, mas a temperatura teria se tornado mais tolerável. Levaria mais 4,3 milhões de anos, até o universo ter cerca de 10 milhões de anos, para que a temperatura se torne suportável - quase o mesmo que uma sauna. Em seguida, mais 1 milhão de anos para atingir a temperatura de uma boa xícara de chá, ou um banho quente.
As primeiras estrelas do universo foram ativadas cerca de 400 milhões de anos após o Big Bang. Quadro de animação por WMAP.
Você poderia ter usado roupas de verão por mais 5 milhões de anos, mas teria começado a ficar um pouco frio cerca de 15 milhões de anos após o Big Bang, e um jumper seria necessário. As temperaturas de congelamento - números negativos - começaram por volta dos 16 milhões de anos. Após cerca de 110 milhões de anos, o universo havia esfriado até a temperatura do nitrogênio líquido.
Mas se você pudesse ter sobrevivido de alguma forma a essas temperaturas congelantes e a um universo sempre esfriando, então, após cerca de 150 milhões de anos, o céu noturno teria mudado. Desde seu início uniforme e sem forma, a matéria estava lentamente se aglomerando, por causa da gravidade, no escuro. Nos aglomerados de matéria, um brilho teria aparecido e, pelo menos em alguns pequenos remendos, como aquele em que vivemos agora, luz e calor voltaram pela segunda vez. Foi quando as primeiras estrelas começaram a se formar, e nosso conhecido céu noturno nasceu.
Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.