M6 Expansão Cósmica e Fundo Cósmico de Microondas

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O elemento central deste modelo é o fator de escala do universo, juntamente com a radiação residual que preserva a memória de sua história mais remota.

A lei de Hubble afirma que as galáxias estão se afastando de nós a uma velocidade diretamente proporcional à sua distância, com uma constante de proporcionalidade próxima a setenta quilômetros por segundo por megaparsec de distância. O fato de essa proporcionalidade se manter de forma tão consistente significa que o fator de escala do próprio universo se expandiu por um fator de mil desde o Big Bang.

A equação de Friedmann, por sua vez, rege como esse mesmo fator de escala evolui com base na densidade total do universo, sua curvatura e a constante cosmológica.

A radiação cósmica de fundo em micro-ondas é a radiação residual liberada quando prótons e elétrons se recombinaram pela primeira vez, permitindo que os fótons viajassem livremente pela primeira vez na história do universo. O fato de essa radiação preservar minúsculas flutuações de temperatura significa que essas mesmas flutuações se tornam as sementes de toda a estrutura em grande escala que se seguiu, carregando consigo a informação codificada sobre a densidade da matéria, a densidade bariônica, a taxa de expansão e a geometria geral do universo.

A nucleossíntese primordial, que ocorreu nos primeiros três minutos da história do universo, produziu as abundâncias de hidrogênio, hélio e traços de lítio que observamos hoje, determinadas pela densidade bariônica existente naquela época. O fato de essas mesmas abundâncias terem sido confirmadas independentemente por observação corrobora o mesmo modelo que já descreve, por si só, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas. Assim, desde o fator de escala do universo com o qual este documento começa até a corroboração independente com a qual termina, passando pela lei de Hubble, a equação de Friedmann e a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, a expansão cósmica significa que toda a história do universo, desde seus primeiros minutos até seu tamanho atual, está escrita duas vezes, independentemente, na mesma radiação relicta e nas mesmas abundâncias primordiais.

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