În primele câteva sute de mii de ani după nașterea Universului, unde sonore ciudate au circulat printr-o plasmă de particule supraîncălzite. Oamenii de știință ascultă zgomotul începutului Universului, în speranța de a obține noi perspective despre o forță misterioasă, energia întunecată, relatează BBC.

Zgomotul nașterii Universului, captat de un telescop FOTO Shutterstock

Înainte de stele sau de planete, înainte de găurile negre și de piticele albe, înainte chiar de atomi sau de razele de lumină, Universul a reverberat cu ceva surprinzător - sunet. Acest zumzet primordial se deplasa cu mai mult de jumătate din viteza luminii printr-o plasmă supraîncălzită de barioni, fotoni și materie întunecată.

El a apărut în urma unui duel între forțe fundamentale străvechi și puternice care a generat unde sonore în această supă de particule încărcate electric. Apoi, după doar câteva sute de mii de ani de existență, plasma a dispărut ca o ceață de dimineață. Universul a căzut brusc într-o tăcere profundă.

Cu toate acestea, este încă posibil să se poată capta ecourile acestor prime unde sonore care s-au răspândit în Universul nostru timpuriu. Ondulările pe care le-au creat în plasmă au lăsat o amprentă permanentă asupra distribuției materiei în Univers. Și, de asemenea, ele oferă astronomilor indicii despre unul dintre cele mai profunde mistere ale Universului nostru actual, forța misterioasă cunoscută sub numele de energie întunecată.

Undele sonore primordiale - cunoscute și sub numele de oscilații acustice ale barionilor (BAO) - s-au format pe măsură ce particulele din Universul timpuriu au început să fie trase împreună de gravitație.

„Atracția gravitațională a materiei întunecate în Universul timpuriu a creat «potențiale puțuri» trăgând plasma spre interior”, spune Larissa Santos, profesor la Centrul pentru gravitație și cosmologie de la Universitatea din Yangzhou, China. Cu toate acestea, plasma era atât de fierbinte încât a creat, de asemenea, o forță opusă spre exterior. „Fotonii au creat o presiune de radiație care a luptat împotriva gravitației și a împins totul din nou spre exterior. Această luptă a creat oscilații acustice - unde sonore”.

BAO-urile au izbucnit spre exterior din nenumărate potențiale puțuri, formând sfere concentrice de energie sonoră în expansiune. Acestea se încrucișau între ele, sculptând plasma în modele de interferență tridimensionale de o complexitate orbitoare.

Totuși, dacă oamenii ar fi trăit în epoca oscilațiilor acustice barionice, nu ar fi auzit nimic. Sunetele erau cu aproximativ 47 de octave mai mici decât nota de jos a unui pian, cu lungimi de undă enorme, de aproximativ 450.000 de ani lumină.

Acest zgomot incredibil de adânc a călătorit printr-un mediu pe care nici cele mai puternice telescoape ale noastre nu sunt în stare să-l pătrundă. Cu cât ne uităm mai adânc în Univers, cu atât vedem mai departe în istoria sa datorită timpului necesar pentru ca lumina să ajungă la noi. Putem vedea, însă, cum sarcinile electrice de la protoni și electroni neatașați în aceste etape incipiente ale Universului împrăștie și difuzează continuu lumină, creând o strălucire aleatorie. Dar BAO-urile au creat modele în acest mediu, care s-au ondulat apoi în exterior. Putem vedea dovezi ale acestora în Univers și astăzi.

Telescopul spațial Planck a reușit să capteze ecourile BAO-urilor din Universul timpuriu, iar oamenii de știință au reușit să le traducă în frecvențe audibile, în exemplul de mai jos. Zumzetul este compus dintr-un ton grav cu supratonuri mai înalte.

Apoi, la vârsta de aproximativ 379.000 de ani, Universul s-a răcit suficient pentru ca protonii și electronii să se împerecheze și să formeze primii atomi de hidrogen neutri. Plasma a dispărut, făcând Universul transparent. În același moment, bătălia dintre radiații și gravitație s-a încheiat, BAO-urile au încetat, iar Universul a tăcut.