sábado, 3 de janeiro de 2015

Radiação Cósmica de Fundo

Arno Penzias e Robert Wilson, dos laboratórios Bell, projetaram em 1960 uma antena que fosse capaz de estabelecer comunicação com o satélite Echo. Anos depois, passaram a usá-la para estudar radiações emanadas pela Via-Láctea.


Horn Antenna - Bell Labs
Holmdel- New Jersey (1960)


As medições realizadas por eles mostravam que, num comprimento de onda de 7 cm, a temperatura era inferior a 0,1° K (kelvin, ou -273.05ºC). Pouco tempo depois, perceberam um ruído de fundo bastante irritante que poderia estar contaminando as medições, pois os resultados experimentais apontavam que a temperatura deveria ser algo entre 3,1 e 1 K para este comprimento de onda.
Por mais que investigassem, não conseguiam identificar a origem do ruído, que não era consistente com emanações humanas, nem do Sol ou de qualquer outro planeta.

Nessa busca por explicações, chegaram a expulsar o casal de pombos que havia feito ninho na antena, pois pensaram que sua presença e seus dejetos poderiam ser os responsáveis pela diferença de temperatura nas medições. Depois de eliminarem todas as causas possíveis, concluíram que a origem do ruído era cósmica.

Nesta mesma época, Robert Dicke, na Universidade de Princeton, refinava a teoria de Gamov (1948) na qual o Big Bang teria deixado uma "assinatura" permeando o universo. Esta assinatura seria uma tênue radiação eletromagnética Porém, ainda faltava realizar medições experimentais que fossem capazes de corroborar esta hipótese.

Em 1965, Penzias ao ler o estudo de Dicke, concluiu que a estática irritante captada pela antena Horn poderia ser a famigerada radiação cósmica de fundo.
Num trabalho conjunto de estudo e compartilhamento de resultados, publicaram dois artigos no Astrophisical Journal onde Arno e Penzias descreviam a medida experimental da "estática" e Dicke com sua equipe de físicos de Princeton interpretavam esta estática de maneira que se encaixasse com sua hipótese da radiação de fundo.

Desde então, muitos testes têm sido feitos com o intuito de dar um suporte cada vez maior à Teoria do Big Bang. A inflação cósmica é amplamente estudada pois é um dos pilares da cosmologia moderna.


Referências: CFTCNational Park ServiceScientific American