Pesquisadores investigaram o que aconteceu no primeiro microssegundo do Big Bang

De acordo com estudos antigos e observações, o universo é tudo o que existe fisicamente, a soma do espaço e do tempo e, é claro, as diversas formas de matéria. E como o universo e tudo que o circunda sempre foram um tópico de muita curiosidade, os cientistas não param de fazer descobertas a respeito disso.

Existem diversas teorias sobre o início do universo. E uma delas é o Big Bang. Essa análise se baseia em um ponto de densidade infinita. Como diz o próprio nome, houve uma enorme explosão e sua onda de expansão gerou e moldou o cosmos. Após isso, surgiu toda a matéria, incluindo os conceitos de espaço e tempo.

O começo parece que já foi um pouco entendido. Agora, os físicos estão tentando compreender o universo quando ele tinha somente alguns segundos de idade. Contudo, essa situação é complexa, para dizer o mínimo. Por mais que os estudiosos tenham tido um progresso, ainda existe muito o que aprender.

Estudo

Os pesquisadores da Universidade de Copenhague investigaram o que aconteceu com um tipo específico de plasma, que foi a primeira matéria a existir, durante o primeiro microssegundo do Big Bang.

As descobertas que eles obtiveram deram mais uma peça para o quebra-cabeça da evolução do universo como ele é conhecido hoje.  Há aproximadamente 14 bilhões de anos, o universo mudou indo de extremamente quente e denso para uma expansão radical. Os cientistas chamam esse processo de Big Bang.

Embora se saiba que essa expansão rápida criou partículas, átomos, estrelas, galáxias e a vida como conhecemos hoje, os detalhes de como isso aconteceu ainda não são conhecidos. E esse novo levantamento feito pelos pesquisadores da Universidade de Copenhague mostra detalhes de como tudo começou.

Microssegundo

“Estudamos uma substância chamada Plasma Quark-Gluon (PQC) que era a única matéria, que existia durante o primeiro microssegundo do Big Bang. Nossos resultados contam uma história única de como o plasma evoluiu no estágio inicial do universo. Primeiro, o plasma que consistia de quarks e glúons foi separado pela expansão quente do universo. Em seguida, os pedaços de quark se transformaram em hádrons. Um hádron com três quarks forma um próton, que faz parte de núcleos atômicos. Esses núcleos são os blocos de construção que constituem a Terra, nós mesmos e o universo que nos cerca”, explicou You Zhou, Professor Associado do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague.

Esse PQC estava presente no primeiro 0,000001 segundo do Big Bang e logo depois desapareceu por conta da expansão. Contudo, os pesquisadores conseguiram recriar essa primeira matéria da história e a rastreá-la graças ao Grande Colisor de Hádrons no CERN.

“O colisor esmaga íons do plasma com grande velocidade, quase na velocidade da luz. Isso nos capacita ver como o PQG evoluiu para os núcleos em átomos e os blocos de construção da vida”, disse You Zhou.

Análises

Além de usar o Grande Colisor de Hádrons, os pesquisadores também criaram um algoritmo que conseguiu analisar a expansão coletiva de partículas. Com isso, eles tiveram resultados que mostraram que o PQC costumava ser uma forma líquida e fluente, o que o diferenciava das outras matérias. Além disso, ele mudava sua forma constantemente ao longo do tempo.

“Por muito tempo, os pesquisadores pensaram que o plasma era uma forma de gás. Mas nossa análise confirma a última medição, onde o Colisor de Hádrons mostrou que o PQG era fluente e tinha uma textura macia suave como a água. Os novos detalhes que fornecemos é que o plasma mudou sua forma ao longo do tempo, o que é bastante surpreendente e diferente de qualquer outra matéria que conhecemos e o que esperávamos”, explicou You Zhou.

Embora isso pareça muito simples, esse detalhe deixa a equipe de  pesquisadores mais perto de resolver o mistério do Big Bang e como o universo se desenvolveu durante o primeiro microssegundo.