Pesquisas recentes ressaltam que o Universo conhecido emergiu de eventos que ocorreram antes da fase quente do Big Bang, quando pequenas flutuações quânticas no chamado vácuo influenciaram a formação das estruturas observadas hoje. A explicação foi apresentada por Ruth Lazkoz, professora titular de Física Teórica da Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea, em texto publicado no The Conversation.

O vácuo quântico e o estado inicial do Cosmos

Segundo a pesquisadora, a ideia de um espaço inteiramente vazio não é compatível com a mecânica quântica: mesmo o vácuo apresenta variações de energia, ainda que muito pequenas, que podem ter afetado a evolução inicial do Universo. Antes da etapa conhecida como Big Bang quente, o Cosmos era dominado por um plasma primordial no qual partículas interagiam continuamente; à medida que o espaço se expandiu, essas interações foram perdendo intensidade e algumas partículas passaram a se movimentar livremente.

Dois momentos destacados nesse processo são o desacoplamento dos neutrinos, ocorrido cerca de um segundo após o início da expansão, e o decoupling dos fótons, aproximadamente 380 mil anos depois, quando a radiação pôde atravessar o plasma sem ser dispersada — observada hoje como radiação cósmica de fundo em micro-ondas. O estudo do comportamento dos neutrinos segue em foco porque eles podem contribuir para explicar a predominância de matéria sobre antimatéria no Universo.

Inflação e ampliação das flutuações

Lazkoz lembra que, antes da fase quente, o Universo passou por um período de expansão extremamente rápido chamado inflação. Esse intervalo durou apenas uma fração de segundo, mas teve papel decisivo ao ampliar flutuações quânticas microscópicas até transformá-las em irregularidades de densidade em escalas cosmológicas.

Essas variações iniciais teriam gerado regiões com maior concentração de matéria, pontos de atração gravitacional que serviram de sementes para o desenvolvimento de estrelas e galáxias e, subsequentemente, para a formação das grandes estruturas do Cosmos.

Imagem: Divulgação

Registros na radiação cósmica

As pequenas irregularidades não desapareceram: elas deixaram assinaturas na radiação cósmica de fundo, que funciona como um registro dos primeiros instantes do universo. “A existência de flutuações decorrentes do acaso quântico representa a condição mínima para que exista qualquer estrutura em escalas maiores”, afirma Ruth Lazkoz no artigo.

Embora ainda não exista uma teoria completa que una gravidade e física quântica, a pesquisa dessas marcas antigas ajuda cientistas a reconstruir como forças e partículas atuaram nos primórdios para originar o imenso Universo que observamos atualmente.

Com informações de Olhardigital