domingo, 27 de fevereiro de 2011

Pode explicar o que é radiação de fundo para um leigo?

É a radiação, atualmente na faixa de microondas de 2 mm de comprimento de onda, frequência de 160 gigahertz e temperatura de 3 kelvins (-270°C), que nos chega proveniente de toda direção do Universo que apontemos, com uma razoável uniformidade. Esta radiação surgiu 380 mil anos após o big bang, quando o conteúdo material se desacoplou do conteúdo radiante e o Universo se tornou transparente. Até então a matéria e a radiação estavam em contínua transmutação uma na outra, com a criação e aniquilação constante de pares de partícula e antípartícula, que surgiam dos fótonse se transformavam neles. O Universo, então, era totalmente opaco, como se todo ele fosse o interior de uma única estrela. Quando a temperatura caiu abaixo de 3000 kelvins, isto parou e o que restou foram os fótons e a matéria, separados. Desde então, existe um bilhão de fótons para cada partícula material no Universo. Isto significa que a sobra de matéria é um bilhão de vezes menor do que o total de matéria e antimatéria antes existente. O mistério é porque não sobraram só fótons, se a quantidade de matéria e antimatéria que surgiu foi a mesma. Acontece que a aniquilação da matéria com a antimatéria só se dá com cada partícula e sua antipartícula. Se uma delas decair radioativamente, não mais se aniquila com a outra, a não ser que ela decaia também. Mas a meia vida de decaimento da matéria e da antimatéria não é igual. Esta assimetria possibilitou que ficasse uma sobra de matéria em relação à antimatéria. Porque é assim? Não se sabe. Outro fato interessante é que, apesar da isotropia global da radiação de fundo, há pequenas anisotropias, menores que uma parte em 100.000, tanto na intensidade quanto na polarização, que podem revelar características interesantes dos primórdios do Universo e do meio que a radiação teve que atravessar.

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