Um novo vídeo divulgado pelo Centro de Astrofísica do Museu Harvard Smithsonian mostra uma simulação do início do universo, exibindo a formação das primeiras galáxias e a reionização de hidrogênio, quando átomos neutros do elemento químico receberam cargas positivas, permitindo que a luz se espalhasse pelo universo.

O vídeo, que você vê abaixo, é parte de um amplo estudo astronômico publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e conta também com participação do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e o Instituto Max Planck de Astrofísica.

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O período na simulação acima ocorreu há mais ou menos 13 bilhões de anos e, segundo os autores do vídeo, foi bem complicado de reproduzir, tendo em vista o pouco conhecimento que temos da época extremamente antiga e as reações caóticas entre gravidade, gás, radiação e luz.

“A maioria dos astrônomos não têm laboratórios para conduzir seus experimentos”, disse Rahul Kannan, astrofísico do Smithsonian e autor primário do estudo. “As escalas de tempo e espaço são grandes demais, então a única forma pela qual podemos experimentar com elas é por computadores. Nós podemos pegar equações básicas de Física e modelos teóricos de governança física para simular o que aconteceu no início do universo”.

Com a simulação – chamada “Thesan” em homenagem à deusa etrusca do nascer do Sol -, o time foi capaz de reproduzir uma parte relativamente grande do universo (ao menos, segundo o nosso ponto de vista), de 300 milhões de anos-luz de expansão. Neste ambiente, foi possível enxergar a formação e a evolução de centenas de milhares de galáxias, a partir de 400 mil anos após o Big Bang e até entrar no primeiro bilhão de anos.

“É meio parecido com a água em formas de gelo”, disse o co-autor Aaron Smith, do MIT. “Quando você a coloca no congelador, leva um tempo, mas ela logo começa a congelar pelas bordas, devagarinho se fechando até o centro. Essa foi a mesma situação no início do universo — um cosmo neutro, escuro que se tornou brilhante e ionizado conforme a luz começou a emergir das primeiras galáxias”.

A ideia é que a simulação funcione como preparação para os estudos conduzidos pelo telescópio espacial James Webb (JWST). Segundo as especificações do artefato, ele será capaz de olhar mais profundamente para um passado mais distante – enxergando objetos de 13,5 bilhões de anos. “Muitos dos telescópios que estão prestes a ficar online, como o JWST, são especificamente desenhados para estudar essa época”, disse Kannan. “É aí que entram nossas simulações: elas vão nos ajudar a interpretar observações reais desse período e compreender o que estamos enxergando”.

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