Vendo o nascimento do universo em um átomo de hidrogênio

Olhar para o espaço com um telescópio é olhar para o passado. Quanto mais longe se vê, mais no passado se está vendo. Mas, mesmo com os telescópios mais poderosos, os astrônomos só conseguem ver galáxias a partir do período que o universo tinha 700 milhões de anos.

Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Tel Aviv (Israel) desenvolveu um método para “enxergar” o universo até o período em que ele tinha apenas 150 milhões de anos, quando começou a “Era da Escuridão”, indo até os 800 milhões de anos, mais ou menos. O método, publicado no periódico “Nature”, utiliza radiotelescópios para procurar por radiação eletromagnética na faixa dos 21cm.

Estas são as ondas emitidas por átomos de hidrogênio, que eram abundantes nos primeiros dias do universo. As estrelas aqueciam o hidrogênio interestelar, que ao ser aquecido emitia esta radiação na faixa dos 21cm.

A leitura dos padrões de ondas no céu mostra onde haviam mais estrelas, permitindo mapear as galáxias da época, que tinham um milhonésimo do tamanho das galáxias atuais. As diferenças de movimento da matéria escura e gás afetam a formação de estrelas, e produzem uma flutuação que torna fácil distinguir estas ondas das emissões de rádio locais. Além disso, a intensidade das ondas é proporcional à temperatura do gás, e esta também é dependente do número de estrelas nas proximidades, ou seja, onde o gás é mais quente, havia mais estrelas. Com isto, pode-se mapear como era o universo naquela época, determinando como as estrelas e galáxias se distribuíam.

Esta área de investigação astronômica é chamada de “cosmologia dos 21 centímetros”, e é uma área nascente de pesquisas. Cinco diferentes radio telescópios estão sendo construídos para detectar estas emissões, focando, por enquanto, o momento em que o universo tinha 500 milhões de anos. Com sua pesquisa, o professor Rennan Barkana, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Tel Aviv, espera encontrar algumas surpresas, envolvendo as propriedades das primeiras estrelas. As observações podem revelar uma realidade cosmológica mais complicada do que a prevista pelos modelos.