Astronomia

Teoria do Big Bang – A grande explosão que deu origem ao universo

A teoria do Big Bang diz que, da explosão de uma partícula, originou-se o universo, que vem se expandindo há cerca de 13,8 bilhões de anos.

Atualizado em 10/08/2020

Há cerca de 13,8 bilhões de anos, tudo o que conhecemos ganhou vida. A Terra, o Sistema solar, a Via Láctea, as galáxias e tudo o que o ser humano conseguiu encontrar por aí. Pelo menos, é o que diz a Teoria do Big Bang.

Segundo a teoria, o universo originou-se a partir da explosão de uma única partícula — átomo primordial —, causando um cataclismo cósmico que se expandiu há cerca de 13,8 bilhões de anos.

Assim, o astrônomo e padre jesuíta Georges Lemaître (1894-1966), considerou a Teoria da Relatividade de Albert Einstein (1879-1955) e viu que a gravidade afetava o movimento dos corpos.

Entretanto, ele percebeu que ela também afetava as outras propriedades físicas. Com isso, em 1948 foi anunciada a teoria do Big Bang.

O Big Bang

Teoria do Big Bang
Teoria do Big Bang – Foto: USTC

A teoria, também chamada de “hipótese do átomo primordial”, diz que o universo se expandiu a partir de um único ponto.

De acordo com estudos, este ponto possuía densidade e temperatura infinitamente altas, do tamanho de uma cabeça de agulha, e nele houve uma grande explosão.

Por conta dessa explosão, foi liberada uma enorme quantidade de energia e, com isso, a formação dos primeiros elementos químicos.

Logo, com o passar do tempo, os primeiros corpos celestes foram se formando até constituírem tudo o que conhecemos hoje.

Como os cientistas chegaram ao Big Bang?

Einstein e Lemaître juntos em 1933
Einstein e Lemaître juntos em 1933 – Foto: El País

Primeiramente, o matemático russo Alexander Friedmann (1888-1925) foi quem deu o pontapé inicial.

Ao investigar soluções das equações da relatividade geral, chegou à conclusão que o universo estava se expandindo. Contudo, suas teorias eram muito mais matemáticas do que físicas.

De forma análoga, Lematizar chegou às mesmas conclusões de Friedmann. Entretanto, ele foi além, buscando explicar o universo real.

Surpreendentemente, os estudos de Edwin Hubble (1889-1953) vieram reforçar a teoria do Big Bang. Ele conseguiu provar que as galáxias estão se afastando uma das outras, em todas as direções.

Neste mesmo estudo, Hubble identificou que quanto mais distante a galáxia, mais rápido ela se afasta de nós.

O cientista, então, criou uma constante para explicar este fenômeno, chamada “Constante de Hubble“, ou apenas “Lei de Hubble“.

Teoria do Big Bang e Lei de Hubble
Edwin Hubble – Foto: EarthSky

Com isso, a Lei de Hubble deduziu que, se o universo estava em expansão, em algum momento, tudo o que existia estava concentrado em um único ponto.

Em conclusão, Hubble deu um empurrãozinho a mais para que a Teoria do Big Bang se comprovasse.

Além de Hubble, a radiação cósmica de fundo, descoberta acidentalmente em 1965, pelos físicos Arno Penzias (1933) e Robert Wilson (1936), também reforçou o Big Bang.

Dessa forma, a expressão “somos como grão de areia” nunca fez tanto sentido. Na verdade, ainda precisaríamos crescer muito para chegar a este patamar.

Como o universo se formou após a grande explosão?

Teoria do Big Bang via láctea
Imagem infravermelha da Via Láctea – Foto: NASA

Da mesma forma que aconteceu uma grande explosão, o universo inciou uma grande expansão.

Como manda a teoria, no instante de um trilhão de trilionésimo de segundo depois do Big Bang, o espaço denso e quente passou a se expandir com uma velocidade longe dos padrões humanos, dobrando cerca de 90 vezes.

Após este período de expansão acelerada, o universo se esfriou. Ao mesmo tempo, surgiram as forças fundamentais da natureza: o tempo e o espaço.

TEORIA DA RELATIVIDADE
Teoria da Relatividade – Foto: NASA

O espaço foi se esfriando e formando matéria. Posteriormente os primeiros elementos químicos foram surgindo, como o hidrogênio e o hélio, dando origem aos núcleos atômicos mais leves.

Antes disso, o universo era opaco e a luz não se propagava durante os seus primeiros 300-400 mil anos de idade.

Teoria do Big Bang - luz
Luz – Foto: Rgbstock

Logo depois da diminuição da temperatura, os elétrons livres uniram-se aos núcleos atômicos, formando os primeiros átomos neutros.

Esta fase ficou conhecida como “recombinação”. Nela, a luz passou a se propagar através da matéria, deixando o espaço aos poucos mais transparente.

Assim, com a movimentação da expansão, essas moléculas foram se juntando, e por conta do esfriamento, formaram nuvens no espaço.

Estas nuvens se condensaram e formaram os corpos celestes do universo atual: estrelas, planetas, satélites e outros.

Como surgiram os primeiros planetas e galáxias?

galáxias
Galáxias – Foto: NASA

Cerca de 200 milhões de anos após o Big Bang, as forças gravitacionais do espaço começaram a aglutinar grandes porções de gás.

Dessa forma, os átomos começaram a aglomerar em altas pressões e temperaturas no espaço.

Como resultado, iniciou-se o processo de fusão nuclear dos átomos de Hidrogênio. Assim foram formadas as primeiras estrelas.

Vale lembrar que, nessa época, o universo era composto de, aproximadamente, 75% de hidrogênio e 25% de gás Hélio.

Após 500 milhões de anos do Big Bang, a força gravitacional se uniu aos poucos aglomerados de estrelas. Esses aglomerados são o que hoje conhecemos como galáxias.

Assim, a galáxia que o Planeta Terra está orbitando se chama Via Láctea. Ela tem cerca de 13 bilhões de anos e mais de 160 bilhões de planetas fora do Sistema Solar.

O que existia antes do Big Bang?

Teoria do Big Bang
Universo – Foto: Wallpapercave

Antes de morrer, Stephen Hawking respondeu esta pergunta. E a resposta foi: “Nada“. Segundo o cientista, tempo e espaço como o ser humano conhece não existiam antes do Big Bang.

De acordo com a concepção humana, qualquer coisa que tenha existido antes do Big Bang não deixou qualquer evidência observável.

Entretanto, muitos cientistas acreditam na hipótese do universo ser constituído por 95% de matéria escura e energia escura.

Dessa forma, matéria escura seria toda massa do vácuo e a energia escura uma espécie de anti-gravidade que força a expansão do universo.

Contudo, a matéria escura e a energia escura são dois assuntos que os cientistas ainda não sabem explicar.

Leia também: Lei de Hubble – O que é e como ela calcula a idade do universo?

Fontes: Brasil Escola, Mundo Educação, Toda Matéria, Educa Mais Brasil, Hipercultura e Revista Galileu.

Imagens: Pixabay, EarthSky, El País, Science Alert, Rgbstock, Sciencex, El País, The Guardian e Wallpapercave.