A Radiação Cósmica de Fundo é um registro das regiões mais quentes e frias do Universo primordial, com apenas 380 mil anos de idade. No Universo atual de 13,8 bilhões de anos, o primeiro padrão aparente nas medidas dessa radiação é um grande dipolo de quente e frio cobrindo o céu. Em um trabalho recentemente publicado, o físico Miguel Quartin, professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), e seu aluno de doutorado, Pedro Ferreira, confirmaram a explicação mais aceita para a origem esse dipolo.
“A radiação cósmica de fundo mostra que o Universo primitivo era muito uniforme, praticamente com a mesma temperatura, com pequenas diferenças de quentes e frios”, explica Quartin, que falou mais sobre a Radiação Cósmica de Fundo no Física em sua apresentação no Física ao Vivo desta semana . “A primeira coisa que os instrumentos que registram a radiação cósmica de fundo detectam é um grande padrão de calor e frio, 100 vezes maior que o primordial. Entendemos que esse padrão é na verdade simplesmente um efeito Doppler.”
“O Sol está em movimento na Via Láctea, e a nossa galáxia está em movimento no Universo. Então o movimento relativo entre nosso Sistema Solar e o Universo como um todo, gera um efeito Doppler, produzindo o padrão maior de quente e frio, que indica uma velocidade da ordem de 370 km/s. Mas será que o Universo primordial não poderia ter um padrão de quente e frio do mesmo tamanho que o devido a esse efeito Doppler? Como podemos separar os dois efeitos?”
Ferreira e Quartin separaram os dois efeitos notando que o movimento do Sistema Solar não provoca apenas um efeito Doppler, mas também um efeito de aberração da luz, que deformam e deslocam as manchas de quente e frio da Radiação Cósmica de Fundo. Como a velocidade relativa é muito pequena em comparação à velocidade da luz, o efeito de aberração é muito pequeno, mas possível de ser medido usando os dados dos instrumentos do satélite da Missão Planck.
“A modulação devido a aberração que achamos é totalmente consistente com a hipótese de que sua origem é realmente devida à velocidade peculiar e não à radiação primordial”, diz Quartin. “Corroborando que o efeito é devido a nossa velocidade peculiar, pudemos medi-la de maneira independente.”
A pesquisa teve apoio financeiro da FAPERJ, CAPES e CNPq.
Artigo científico
First Constraints on the Intrinsic CMB Dipole and Our Velocity with Doppler and Aberration
Pedro da Silveira Ferreira e Miguel Quartin
Phys. Rev. Lett. 127, 101301 – 02 de setembro de 2021
Arxiv: 2011.08385v2
Contato para imprensa
Igor Zolnerkevic
Assessor de comunicação
comunicacao@sbfisica.org.br