Finalmente é possível saber o que ocorreu antes do Big Bang

Cientificamente falando, a teoria do Big Bang é a mais aceitável para explicar a origem do universo. No entanto, ela ainda é cheia de mistérios e perguntas em aberto. Mas aparentemente, demos um passo adiante na busca pela resposta para uma das principais perguntas sobre o Big Bang. O que aconteceu antes da grande explosão? Isso é porque existem uma enorme lacuna na história de como o nosso universo surgiu. Sabemos então, que primeiro o universo inflou rapidamente como um balão. Tudo certo até aqui. Mas como esses dois espaços de tempo estão conectados é que intriga os cientistas. Mas um novo estudo propõe uma maneira de vincular essas duas épocas.

Nesse primeiro período, o universo cresceu de um ponto quase que infinitamente pequeno. Aproximadamente um octilhão de vezes o tamanho em menos de um trilionésimo de segundo.  Esses período de inflação seguiu-se para um período de expansão mais gradual e violento, que é o chamado Big Bang. Durante o Big Bang, uma bola de fogo extremamente quente de partículas fundamenteis, tais como prótons, nêutrons e elétrons, se expandiu e esfriou para criar os átomos, estrelas e galáxias que conhecemos hoje. Agora temos uma pista para os momentos antes da explosão.

Reaquecimento

A teoria que descreve a inflação cósmica, conhecida como Big Bang ainda é a explicação mais amplamente apoiada, para a origem do nosso universo. Porém, os cientistas ainda estão confusos, com a conexão entre esses dois períodos de expansão tão diferentes. Para tentar resolver esse mistério cósmico de séculos, uma equipe de cientistas do Kenyon College, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da Universidade Leiden, da Holanda, simulou essa transição entre a inflação cósmica e o Big Bang. E a partir disso, esses nomearam esse período de “reaquecimento”.

“O período de reaquecimento pós-inflação estabelece as condições para o Big Bang. E em certo sentido, coloca o ‘bang’ no Big Bang”, disse David Kaiser, professor de física do MIT. “É neste período de transição em que todo o universo se abre e a matéria se comporta de qualquer maneira, menos de uma maneira simples”.

Então, a partir do momento em que o universo se expandiu em um flash de segundo, toda a matéria existente foi espalhada. Com isso, o universo se tornou um lugar frio e vazio, desprovido da sopa quente das partículas necessárias para inflamar o Big Bang. Acredita-se que, durante o período, de reaquecimento, a inflação da energia decaia em partículas, afirmou a principal autora do estudo, Rachel Nguyen.

“Depois que essas partículas são produzidas, elas pulam e se chocam, transferindo impulso e energia”, explica Nguyen. “E é isso que aquece e reaquece o universo para definir as condições iniciais do Big Bang“.

O estudo

Para essa pesquisa, Nguyen e sua equipe simularam o comportamento de formas exóticas de matéria, chamadas inflatons. Os pesquisadores levantaram a hipótese de que essas partículas, de natureza semelhante ao bóson de Higgs, criaram o campo de energia que impulsionou a inflação cósmica. Essa simulação mostrou que dadas as condições certas, a energia dos inflatons poderia ser redistribuída da forma exata. E assim, criar a diversidade de partículas necessárias para reaquecer o universo.

Agora, eles precisam encontrar evidências reais, para provar a veracidade do seu modelo, em algum lugar do universo.

“O universo guarda tantos segredos codificados de maneiras muito complicadas”, disse Tom Giblin, coautor do estudo. “É nosso trabalho aprender sobre a natureza da realidade criando um dispositivo de decodificação, essa é uma maneira de extrair informações do universo. Usamos simulações para fazer previsões sobre como o universo deve ser, para que possamos começar a decodificá-lo. Esse período de reaquecimento deve deixar uma marca em algum lugar do universo. Só precisamos encontrá-lo”.

Como esperado, encontrar essa marca no universo, pode ser muito complicado. Até porque o nosso primeiro vislumbre do universo é uma bolha de radiação restante de algumas centenas de milhares de anos depois do Big Bang, chamada de fundo cósmico de microondas. Porém, esse fundo cósmico sugere apenas o estado do universo, durante os primeiros segundos do seu nascimento. Esse será um desafio e tanto. Mas a comunidade científica tem esperanças que observações das ondas gravitacionais nós deem novas pistas sobre a origem do universo.