Por que é importante estudar a RCFM?

As flutuações de temperatura da RCFM são extremamente pequenas, o que dificulta sobremaneira a realização de experimentos para medi-las. É necessário empregar, entre outros recursos, os melhores receptores de microondas que existem e as melhores técnicas de criogenia para que os experimentos possam efetivamente medir algum sinal de origem cosmológica. É um desafio tecnológico, além de cientifico. Vários fatores complicam a realização desses experimentos: a nossa atmosfera, que emite microondas e também absorve uma parte das que vêm do céu, as radiofontes cósmicas, a nossa própria Galáxia, que ocupa uma grande área do céu e, obviamente, atrapalha a observação direta das microondas cosmológicas, entre outros. O advento da era espacial foi crucial para que o progresso nessa área fosse enorme, já que um dos maiores fatores de interferência pode ser contornado: a nossa atmosfera.

Para podermos extrair informações dos mapas da RCFM, precisamos nos valer de algumas ferramentas estatísticas. Uma destas ferramentas nos possibilita compor um espectro como o da Figura 8, o qual representa a amplitude das flutuações em função da escala angular. Os picos são reflexos das oscilações acústicas no plasma. Podemos associá-los com os modos harmônicos desta oscilação. O primeiro pico representa o harmônico fundamental - a maior onda que poderia aparecer no meio. Sendo assim, ela define o tamanho do Universo observável, ou escala angular do horizonte. Os outros picos estão ligados aos outros harmônicos. A conseqüência dessa associação é que podemos determinar algumas das quantidades fundamentais do Universo (idade, composição, geometria) com base no número, largura, altura e posição dos picos.

Figura 8: Espectro de potência das flutuações de temperatura da RCFM.

Observações da RCFM vêm fornecendo uma vasta gama de informações sobre o Universo. O espectro da RCFM é gerado a partir de dados que revelam como era o Universo quando ele tinha pouco mais de um mês de idade. As anisotropias na distribuição angular dessa radiação são o retrato do Universo na época da recombinação, mas sua forma geral foi estabelecida cerca de um picossegundo (10^-12 s) após o Big Bang. Já a componente tensorial da polarização da RCFM está ligada à deformação do espaço-tempo causada pelas ondas gravitacionais primordiais geradas ao final da era de Planck, cerca de 10^-43 s após o Big Bang.

Podemos ver, portanto, que o estudo da RCFM nos fornece informações extremamente interessantes sobre a evolução do Universo em seus primeiros instantes. A nossa compreensão do Universo mudou radicalmente nos últimos 15 anos e, a julgar pelos problemas ainda não resolvidos referentes à polarização da RCFM e outros aspectos relacionados ao processo de formação de estruturas, ainda existe um vasto campo de estudos em que a RCFM deve continuar desempenhando um papel de grande destaque na Cosmologia.

Carlos Alexandre Wuensche - Criado em 2005-06-02