A teoria cosmológica atualmente mais aceita para explicar o desenvolvimento inicial do universo é popularmente conhecida como teoria do Big Bang. Sua autoria é datada de 1931 e devida ao físico e padre belga Georges Lemaître (1894-1966), conquanto sua versão mais moderna tenha sido elaborada pelo físico russo George Gamow (1904-1968), no final da década de 1930. O termo Big Bang, por sua vez, adveio de um comentário pejorativo do astrônomo britânico Fred Hoyle (1915-2001), defensor de um modelo distinto para o universo. Hoyle, em entrevista de rádio na década de 1940, usou a expressão jocosa para dizer algo como “teoria do Estrondão”, e, involuntariamente, acabou por dar à teoria um nome que contribuiu para sua popularidade.
O modelo cosmológico, assim chamado de “teoria do Big Bang”, afirma que o universo teve início em uma grande e violenta expansão, ocorrida há 13,8 bilhões de anos, donde surgiu o tempo, o espaço e toda a matéria e a energia contidas no universo atual. Essa grande expansão inicial é um evento singular tido como premissa teórica e cujas minúcias a teoria não se propõe a explicar. Os instantes imediatos à expansão, por exemplo, estão além das fronteiras do conhecimento científico moderno. A teoria, porém, explica de forma satisfatória toda a evolução do universo desde os seus primórdios – precisamente, a partir do primeiro décimo de milionésimo de trilionésimo de trilionésimo de trilionésimo de segundo (10-43 s) após o Big Bang – até o presente e o futuro.
O big-bang é a teoria mais aceita sobre o surgimento das estrelas e galáxias. Ilustração: NASA
De acordo com a teoria, o universo se expandiu rapidamente a partir de uma singularidade, um ponto de tamanho nulo e densidade infinita, em temperatura extremamente alta, tornando-se cada vez maior, menos denso e mais frio com o passar do tempo. Levou menos de um segundo para que a matéria bariônica viesse à existência, com o surgimento dos primeiros prótons e nêutrons a uma temperatura de 1 trilhão Kelvin. Dois minutos após a expansão primordial, resfriando-se a 1 bilhão Kelvin, o universo já contava com alguns anos-luz de diâmetro e começavam a surgir os primeiros núcleos atômicos – 90% deles de hidrogênio e 10% de hélio, com traços de trítio, deutério e lítio. Em 380 mil anos, quando a temperatura havia se reduzido a menos de 3 mil Kelvin, tornou-se possível a estabilidade da ligação entre elétrons e núcleos, permitindo o surgimento dos primeiros átomos e moléculas. Em 1 bilhão de anos, tiveram origem as primeiras estrelas, forjadas no interior das primeiras galáxias. E 9 bilhões de anos após o Big Bang, formava-se o Sol com seu sistema planetário.
A teoria do Big Bang é largamente aceita na cosmologia devido à sua acurácia em explicar a evolução do cosmos e à sua compatibilidade com as observações astronômicas. Sua evidência experimental de maior sucesso foi a detecção, em 1965, da chamada “Radiação Cósmica de Fundo”, uma radiação eletromagnética prevista teoricamente como um resquício da grande explosão primordial. Além disso, o principal pressuposto da teoria, a afirmação de que o universo está em expansão, é conhecido desde a publicação dos trabalhos de Edwin Hubble (1889-1953), que descobriu a expansão do universo na década de 1920 a partir da observação de galáxias distantes. Ao lado dessas evidências, encontra-se ainda a conhecida abundância de elementos leves no universo, que corrobora a descrição evolutiva que a teoria propõe para o surgimento dos primeiros núcleos atômicos.
Referências:
MOURÃO, R. R. F. Dicionário Enciclopédico de Astronomia e Astronáutica. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1987. p. 102, 294.
SOARES, D. S. L. O Big Bang, um "Estrondão" no espaço e no tempo. Disponível em: <http://lilith.fisica.ufmg.br/~dsoares/reino/cosmolg1.htm>. Acesso em 02 de jan. 2018.
STEINER, J. E. A Teoria do Big Bang: um universo em expansão. Disponível em: <http://pre.univesp.br/a-teoria-do-big-bangg#.WtEqQH8h2Uk>. Acesso em 03 de jan. 2018.
TYSON, N. D. Astrofísica para apressados. São Paulo: Planeta, 2017. p. 13-26.