Astronomia

Sabemos que o universo foi quente e denso porque ainda recebemos o brilho dessa fase: a radiação cósmica de fundo

Publicado em 04/10/2026 · Última alteração em 06/10/2026

A radiação cósmica de fundo em micro-ondas é a luz mais antiga que podemos observar. Foi liberada cerca de 380 mil anos depois do Big Bang, quando o universo esfriou o bastante para ficar transparente, e hoje chega de todas as direções a cerca de 2,7 K (−270 °C). Arno Penzias e Robert Wilson a detectaram por acaso, em 1964–1965, numa antena da Bell Labs em Holmdel, Nova Jersey, e ganharam por isso o Nobel de Física de 1978.

No universo jovem, a matéria era um plasma quente e opaco. Cerca de 380 mil anos após o Big Bang, elétrons e prótons se combinaram em átomos, o espaço ficou transparente e a luz daquela época passou a viajar livremente. A expansão do universo a esticou até as micro-ondas e a esfriou até cerca de 2,7 K. Penzias e Wilson usavam uma antena em forma de corneta e encontraram um excesso de ruído de cerca de 3 K, igual em todas as direções. Eliminaram interferência humana, a Galáxia, defeitos do equipamento e até pombos na antena. Um telefonema de Bernard Burke os ligou ao grupo de Princeton, que previa uma radiação de fundo, e os dois grupos publicaram artigos complementares. Em 1990, o satélite COBE mostrou que o espectro é o de um corpo negro quase perfeito, como previa o modelo do Big Bang quente.

A radiação já havia sido prevista em 1948–1949

Ralph Alpher e Robert Herman previram, em 1948–1949, uma radiação residual do Big Bang com cerca de 5 K. Segundo Victor Alpher, esse trabalho foi muitas vezes atribuído erroneamente a George Gamow, orientador de Ralph, e teve pouco impacto na época.

De onde vem essa luz

Segundo a ESA, a radiação cósmica de fundo se formou cerca de 380 mil anos depois do Big Bang, quando o universo esfriou o suficiente para elétrons e prótons formarem átomos e o espaço ficar transparente à radiação. Essa luz percorre o cosmos desde então. A expansão a esticou até o domínio das micro-ondas, e hoje ela mede cerca de 2,726 K, aproximadamente −270 °C, em todo o céu.

A descoberta ao acaso

Em Holmdel, Penzias e Wilson usavam uma antena em forma de corneta, da Bell Labs, e encontraram um ruído excedente de cerca de 3 K que não sumia. Examinaram interferências, a Galáxia, o equipamento e até limparam pombos da antena. Burke os pôs em contato com Peebles, de Princeton, que previa uma radiação de fundo, e os dois grupos publicaram artigos complementares. O Nobel de 1978 foi para Penzias e Wilson.

Uma previsão anterior

A radiação já havia sido prevista em 1948–1949 por Alpher e Herman, que calcularam uma temperatura residual de cerca de 5 K a partir de um universo primitivo quente. Segundo Victor Alpher, parente de Ralph, esse crédito foi com frequência atribuído por engano a Gamow. Há, portanto, três momentos distintos: previsão, detecção e interpretação, cada um com seus protagonistas.

Do COBE ao Planck

Em janeiro de 1990, o COBE mostrou que o espectro é de um corpo negro de 2,725 K, quase perfeito. Em 1992, detectou variações minúsculas de temperatura. O WMAP, com resolução muito maior, estimou a idade do universo em 13,77 bilhões de anos e a composição de ~5% de matéria comum, ~25% de matéria escura e ~70% de energia escura. A missão Planck, lançada em 2009 pela ESA, refinou o mapa.

Como sabemos

Origem, espectro e história da detecção estão em fontes da ESA, da NASA e de enciclopédia acadêmica; a data de formação e a de detecção variam um pouco e foram marcadas como estimativas.

Em debate: Quem merece o crédito pela previsão: Alpher e Herman (1948–1949), o grupo de Dicke e Peebles em Princeton (anos 1960) ou Gamow, a quem o trabalho foi frequentemente atribuído. O texto separa a previsão (Alpher e Herman) da detecção (Penzias e Wilson) e da interpretação imediata (Princeton). A fonte da previsão (V. Alpher, filho de Ralph) tem interesse direto no tema.

Fontes

  1. European Space Agency (ESA) — Planck and the cosmic microwave background
    consultada em 04/10/2026
  2. NASA LAMBDA (Goddard Space Flight Center) — COBE FIRAS Overview
    consultada em 04/10/2026
  3. EBSCO Research Starters — Penzias and Wilson Discover Cosmic Microwave Background Radiation
    consultada em 04/10/2026
  4. NASA Science — WMAP Overview
    consultada em 04/10/2026
  5. Asian Journal of Physics 23 (2014), preprint no arXiv — Ralph A. Alpher, George Antonovich Gamow, and the Prediction of the Cosmic Microwave Background Radiation
    consultada em 04/10/2026
Histórico de alterações
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