Inflação cósmica: Aconteceu de verdade
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| O universo em expansão, em seu início (Imagem gerada por IA em Google Whisk) |
por Hugh Ross
3 de agosto de 2015
Em março de 2014, uma equipe de pesquisa do Polo Sul relatou que o BICEP2 havia detectado ondas gravitacionais e comprovado definitivamente que o universo passou por uma hiperexpansão (um evento inflacionário) quando era extremamente jovem. [1] Uma descoberta tão importante, todos concordavam, era digna de um Prêmio Nobel; no entanto, não foi o que aconteceu. Em seu afã de serem os primeiros a encontrar ondas gravitacionais, a equipe de pesquisa confundiu um sinal de poeira cósmica com “ondas gravitacionais primordiais”. (Veja a cobertura de RTB sobre o drama da inflação aqui e aqui {artigos já publicados traduzidos aqui no blog}.)
A confissão da equipe do BICEP2 de que haviam se precipitado ao anunciar sua “descoberta” de ondas gravitacionais levou a diversas manifestações de desconfiança em relação à ciência. Também fez com que muitos escritores cristãos concluíssem que a inflação cósmica é um mito e que a teoria do Big Bang não é tudo aquilo que se diz. [2] Essas reações motivaram a equipe do BICEP2 a publicar um artigo no qual alertavam autores leigos para não descartarem o essencial (a inflação e o modelo de criação do Big Bang) junto com o supérfluo (o anúncio prematuro da descoberta de ondas gravitacionais). [3]
O telescópio BICEP2 foi projetado para detectar o sinal de polarização do modo B da radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMBR), a radiação térmica remanescente do evento de criação do universo. Uma vez removido o ruído de fundo da poeira cósmica e, supondo que o sinal restante seja forte o suficiente para ser medido com precisão, esse sinal do modo B revelará aos astrônomos se o universo passou por um evento de inflação muito cedo em sua história e, em caso afirmativo, exatamente que tipo de evento de inflação ocorreu.
Acontece, porém, que os astrônomos não precisam do sinal do modo B para provar se o universo teve ou não um evento de inflação; isso é possível apenas com o sinal de polarização do modo E. O sinal do modo E é suficiente para determinar o índice espectral escalar (ns) do espectro da radiação cósmica de fundo (CMBR). Para um universo sem evento de inflação, ns é igual ou superior a 1,0. Para um universo que teve um evento de inflação simples, ns é exatamente igual a 0,95. Para um universo que teve um evento de inflação complexo, ns varia entre 0,96 e 0,97.
Outro telescópio no Polo Sul, o Telescópio do Polo Sul (ver Figura 1), foi projetado para medir o sinal do modo E. A equipe de pesquisa do Telescópio do Polo Sul (South Pole Telescope, SPT, em inglês) acaba de publicar suas medições mais recentes. [4] Suas medições, em combinação com os melhores resultados dos satélites WMAP e Planck, forneceram a determinação mais precisa de ns até o momento. O valor publicado foi: ns = 0,9593 ± 0,0067. [5]
3 de agosto de 2015
Em março de 2014, uma equipe de pesquisa do Polo Sul relatou que o BICEP2 havia detectado ondas gravitacionais e comprovado definitivamente que o universo passou por uma hiperexpansão (um evento inflacionário) quando era extremamente jovem. [1] Uma descoberta tão importante, todos concordavam, era digna de um Prêmio Nobel; no entanto, não foi o que aconteceu. Em seu afã de serem os primeiros a encontrar ondas gravitacionais, a equipe de pesquisa confundiu um sinal de poeira cósmica com “ondas gravitacionais primordiais”. (Veja a cobertura de RTB sobre o drama da inflação aqui e aqui {artigos já publicados traduzidos aqui no blog}.)
A confissão da equipe do BICEP2 de que haviam se precipitado ao anunciar sua “descoberta” de ondas gravitacionais levou a diversas manifestações de desconfiança em relação à ciência. Também fez com que muitos escritores cristãos concluíssem que a inflação cósmica é um mito e que a teoria do Big Bang não é tudo aquilo que se diz. [2] Essas reações motivaram a equipe do BICEP2 a publicar um artigo no qual alertavam autores leigos para não descartarem o essencial (a inflação e o modelo de criação do Big Bang) junto com o supérfluo (o anúncio prematuro da descoberta de ondas gravitacionais). [3]
O telescópio BICEP2 foi projetado para detectar o sinal de polarização do modo B da radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMBR), a radiação térmica remanescente do evento de criação do universo. Uma vez removido o ruído de fundo da poeira cósmica e, supondo que o sinal restante seja forte o suficiente para ser medido com precisão, esse sinal do modo B revelará aos astrônomos se o universo passou por um evento de inflação muito cedo em sua história e, em caso afirmativo, exatamente que tipo de evento de inflação ocorreu.
Acontece, porém, que os astrônomos não precisam do sinal do modo B para provar se o universo teve ou não um evento de inflação; isso é possível apenas com o sinal de polarização do modo E. O sinal do modo E é suficiente para determinar o índice espectral escalar (ns) do espectro da radiação cósmica de fundo (CMBR). Para um universo sem evento de inflação, ns é igual ou superior a 1,0. Para um universo que teve um evento de inflação simples, ns é exatamente igual a 0,95. Para um universo que teve um evento de inflação complexo, ns varia entre 0,96 e 0,97.
Outro telescópio no Polo Sul, o Telescópio do Polo Sul (ver Figura 1), foi projetado para medir o sinal do modo E. A equipe de pesquisa do Telescópio do Polo Sul (South Pole Telescope, SPT, em inglês) acaba de publicar suas medições mais recentes. [4] Suas medições, em combinação com os melhores resultados dos satélites WMAP e Planck, forneceram a determinação mais precisa de ns até o momento. O valor publicado foi: ns = 0,9593 ± 0,0067. [5]
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| Figura 1: O Telescópio do Polo Sul (à esquerda) e o telescópio BICEP2 (à direita) (Imagem de Ample, CC BY-SA 3.0, via Reasons to Believe) |
A estimativa de erro (± 0,0067) é o que os estatísticos chamam de desvio padrão. A equipe do SPT comprovou a realidade da inflação cósmica com uma margem de erro de 6,075 desvios padrão — (1,0 – 0,9593)/0,0067. Esse número de desvios padrão se traduz em uma medida de certeza para a realidade da inflação cósmica. À luz das medições da equipe, agora podemos ter 99,9999999% de certeza de que o universo, de fato, passou por um evento inflacionário quando tinha apenas cerca de 10-34 segundos de idade. Em outras palavras, há menos de 1 chance em 900.000.000 de que o universo não tenha experimentado um evento inflacionário muito cedo em sua história.
Graças aos esforços da equipe do SPT, o modelo do Big Bang passou por mais um teste. Sua previsão de um evento de inflação cósmica provou-se correta. Esta é uma boa notícia para os cristãos, pois por mais de 2.500 anos a Bíblia e os comentários bíblicos foram os únicos livros que proclamaram as características fundamentais da cosmologia do Big Bang.
Graças a uma infinidade de verificações observacionais do modelo de criação do Big Bang, os cristãos possuem uma ferramenta poderosa para demonstrar a inspiração, a inerrância e o poder preditivo da Bíblia.
Em um futuro próximo, acredito que os telescópios do Polo Sul e o satélite Planck produzirão medições ainda mais precisas da polarização dos modos B e E da radiação cósmica de fundo. Esses resultados nos dirão que tipo de inflação o universo experimentou. Esse conhecimento poderá revelar novas características do projeto cósmico que poderiam fortalecer ainda mais a argumentação científica em favor de um Deus pessoal que criou e projetou o universo para o benefício específico dos seres humanos.
Notas de Fim
Graças aos esforços da equipe do SPT, o modelo do Big Bang passou por mais um teste. Sua previsão de um evento de inflação cósmica provou-se correta. Esta é uma boa notícia para os cristãos, pois por mais de 2.500 anos a Bíblia e os comentários bíblicos foram os únicos livros que proclamaram as características fundamentais da cosmologia do Big Bang.
- Um início singular da matéria, energia, espaço e tempo (Gênesis 1:1; 2:3; 2:4; Salmo 148:5; Isaías 40:26; 42:5; 45:18)
- Expansão contínua desde aquele início (Jó 9:8; Salmo 104:2; Isaías 40:22; 42:5; 44:24; 45:12; 48:13; 51:13; Jeremias 10:12; 51:15; Zacarias 12:1)
- Leis constantes da física (Gênesis 1–3; Eclesiastes 1, 3; Jeremias 33:19–26; Romanos 8:18–23; Apocalipse 21)
- Uma lei generalizada de decadência* que implica um cosmos em constante resfriamento (Romanos 8:18-22)
* N. do R. T.: Ou seja, a 2ª lei da termodinâmica, que trata da entropia.
Graças a uma infinidade de verificações observacionais do modelo de criação do Big Bang, os cristãos possuem uma ferramenta poderosa para demonstrar a inspiração, a inerrância e o poder preditivo da Bíblia.
Em um futuro próximo, acredito que os telescópios do Polo Sul e o satélite Planck produzirão medições ainda mais precisas da polarização dos modos B e E da radiação cósmica de fundo. Esses resultados nos dirão que tipo de inflação o universo experimentou. Esse conhecimento poderá revelar novas características do projeto cósmico que poderiam fortalecer ainda mais a argumentação científica em favor de um Deus pessoal que criou e projetou o universo para o benefício específico dos seres humanos.
Notas de Fim
- Ron Cowen, “Telescope Captures View of Gravitational Waves”, Nature 507 (March 2014): 281–83, doi: 10.1038/507281a; Ron Cowen, “Gravitational-Wave Finding Causes ‘Spring Cleaning’ in Physics”, Nature News, postado em 21 de março de 2014, doi: 10.1038/nature.2014.14910.
- Jake Hebert, “Another Big Bang Blunder”, Acts and Facts 43, n.º 9 (setembro de 2014), https://www.icr.org/article/another-big-bang-blunder; Brian Thomas, “2014 Most Notable News: Big Bang Fizzle”, Institute for Creation Research, postado em 5 de janeiro de 2015, https://www.icr.org/article/a-2014-most-notable-news-big-bang-fizzle; e Danny Faulkner, “Cosmic Inflation Again”, Danny Faulkner (blog), postado em 2 de fevereiro de 2015, https://answersingenesis.org/blogs/danny-faulkner/2015/02/02/cosmic-inflation-again.
- P. A. R. Ade et al., “Joint Analysis of BICEP2/Keck Array and Planck Data”, Physical Review Letters 114 (março de 2015), doi: 10.1103/PhysRevLett.114.101301.
- A. T. Crites et al., “Measurements of E-Mode Polarization and Temperature-E-Mode Correlation in the Cosmic Microwave Background from 100 Square Degrees of SPTpol Data”, Astrophysical Journal 805 (maio de 2015), doi: 10.1088/0004-637X/805/1/36.
- Ibid.
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Traduzido de Cosmic Inflation: It Really Happened (RTB)
Etiquetas:
cosmologia - astrofísica - astronomia - expansão do universo - missões da NASA - teoria do Big Bang - história do universo
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