As ondas gravitacionais serão detectadas novamente?

As ondas gravitacionais serão detectadas novamente?

Dados recentes do satélite de Planck não revelaram nenhuma onda gravitacional embutida no fundo cósmico de microondas - o "eco" original do Big Bang, que ocorreu cerca de 14 bilhões de anos atrás.

Este resultado contradiz o infame relatório do BICEP2 sobre a detecção de ondas gravitacionais em março do ano passado - mas este não é o fim para as ondas gravitacionais, nem para a teoria da inflação. De fato, esperamos intensificar a busca por ondas gravitacionais nos próximos meses ou anos.

As ondas gravitacionais serão detectadas novamente?

Telescópio Espacial Planck

Depois que os detalhes das observações de Planck foram publicados esta semana, o Discovery News pôde conversar com o cosmologista Kendrick Smith do Perimeter Institute for Theoretical Physics em Ontário, Canadá, para descobrir como os dados de Planck causaram impacto e como isso afetaria nosso desejo o que aconteceu quando o universo nasceu.

Lembre-se, em março de 2014, pesquisadores usando o telescópio BICEP2 fizeram uma afirmação muito alta de que encontraram uma marca de ondas gravitacionais na mais antiga radiação observada em um Universo distante - um fundo cósmico de microondas ou simplesmente radiação relíquia. Esta radiação é um remanescente do Big Bang e, portanto, vem da gênese do nosso Universo.

Estudando a radiação de relíquia, os cosmologistas estão à procura de uma cápsula espacial - uma característica capturada nesta radiação, que foi criada após o Big Bang e, portanto, sua estrutura pode nos dizer muito. "Como o universo nasceu é uma das maiores questões que os cosmologistas estão tentando responder", disse Smith. "Existem várias teorias diferentes sobre o que aconteceu logo após o Big Bang ... Mas o problema é que não temos uma única teoria sobre isso. Temos várias delas!"

Embora Smith não esteja diretamente envolvido na publicação conjunta do BICEP2 / Planck esta semana, ele é membro da cooperação internacional do Planck.

Uma teoria é que o Universo começou a se expandir rapidamente logo após o Big Bang, e uma possível maneira de confirmar esse período de inflação é detectar ondas gravitacionais capturadas na radiação relíquia.

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Mapa preliminar do Universo, feito pelo Telescópio Espacial Planck

O telescópio especializado BICEP2, localizado no Pólo Sul, foi projetado especificamente para procurar polarização em radiação relíquia antiga, também chamada de “modo de polarização B”. Se o modo B for detectado, isso será um sinal de que existem ondas gravitacionais, provando assim algumas teorias inflacionárias do Universo.

"Quando essas ondas gravitacionais são detectadas no fundo de microondas cósmica, podemos restringir a física do Big Bang", disse Smith.

As ondas gravitacionais serão detectadas novamente?

Telescópio especializado BICEP2 localizado no Polo Sul E foi isso que a equipe pensou quando encontrou algo em um pequeno trecho do céu. Havia um sinal de modo B muito forte que não podia (naquela época) ser explicado por nenhum outro fenômeno.

"No resultado inicial do BICEP2, eles viram que a polarização do modo B da CMB estava em um nível que correspondia aproximadamente à magnitude do sinal da onda gravitacional, o que seria compatível com nossas observações", acrescentou Smith.

Mas os pesquisadores do BICEP2 subestimaram a influência da poeira magnetizada que preenche nossa galáxia.

Ao observar qualquer radiação localizada fora da Via Láctea, devemos olhar através de uma nuvem fina de poeira interestelar e acontece que essa poeira também pode gerar o modo B de radiação polarizada. Para compensar esse fenômeno, o Telescópio Espacial Europeu Planck, que é sensível a ondas gravitacionais e poeira cósmica, começou a criar um mapa de impressão magnética de poeira galáctica. A missão do Planck foi concluída em 2013, mas seu enorme banco de dados ainda está sendo processado e interpretado.

Em março do ano passado, a equipe do BICEP2 teve acesso apenas ao banco de dados preliminar do Planck e, portanto, chegaram à conclusão de que, no campo de visão do BICEP2, a influência da poeira galáctica era mínima e detectaram radiação relíquia no modo B-signal.

"Eles pensaram que deveria ser ondas gravitacionais, não poeira, com base em uma série de análises estáticas que foram obtidas principalmente com base nas emissões aproximadas de poeira em nossa galáxia", disse Smith. Embora ninguém na comunidade cosmológica tenha contestado o fato de que a equipe do BICEP2 realmente descobriu o modo de polarização B, eles argumentaram que muito pouco se sabia sobre a poeira galáctica e sua influência.

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Mapa Final do Universo

Assim, nesta semana, a equipe conjunta de cientistas Planck e BICEP2 disse que não encontrou vestígios de ondas gravitacionais nos dados do BICEP2. Em outras palavras, a fonte do modo B de polarização, que foi originalmente detectado pelo BICEP2, é poeira e não ondas gravitacionais.

Então agora o que? Embora o anúncio em março tenha sido prematuro, a busca por ondas gravitacionais ainda está em andamento. Os cosmologistas estão agora armados com um abrangente mapa de poeira da nossa galáxia. Smith espera que, nos próximos 5 anos, extensas observações multi-frequência ajudem a detectar o modo elusivo de polarização B gerado por ondas gravitacionais.

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