O chiado das televisões antigas escondia um sinal criado no nascimento do Universo
Durante boa parte do século XX, ver televisão significava conviver com a tela cheia de “chuviscos” quando não havia canal sintonizado
Durante boa parte do século XX, ver televisão significava conviver com a tela cheia de “chuviscos” quando não havia canal sintonizado. Aquela neve visual era um mosaico de ruídos vindos do próprio aparelho, da atmosfera e do espaço.
Uma pequena parte, porém, estava ligada à chamada “luz mais antiga do universo”, a radiação cósmica de fundo em micro-ondas.
O que é a radiação cósmica de fundo em micro-ondas?
A radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB) é uma forma de luz emitida cerca de 380 mil anos após o Big Bang. Antes disso, o universo era um plasma opaco, no qual fótons eram continuamente espalhados e não conseguiam viajar livremente.
Com o esfriamento, elétrons e núcleos formaram átomos neutros, tornando o espaço transparente. Desde então, essa luz se expande e esfria junto com o cosmos, chegando hoje com temperatura de cerca de 2,7 kelvin, na faixa de micro-ondas.
Como essa radiação se tornou a luz mais antiga observável?
Quando foi emitida, a CMB tinha temperatura de milhares de kelvin, comparável ao brilho de uma estrela muito quente. A expansão do universo esticou seus comprimentos de onda, reduzindo sua energia e deslocando-a para micro-ondas.
Por ser quase homogênea em todas as direções, a CMB funciona como uma “foto” do universo jovem. Pequenas variações de temperatura nela registram sementes das futuras galáxias, permitindo testar modelos cosmológicos com grande precisão.
Qual era a participação da CMB na estática da TV antiga?
Em um televisor analógico sintonizado fora de qualquer canal, a neve resultava da soma de vários ruídos. A famosa estimativa de que “1%” da estática vinha da CMB é apenas aproximada e dependia de aparelho, antena e ambiente.
Esses televisores não tinham sensibilidade nem calibração para distinguir a CMB de outras fontes bem mais intensas. Ainda assim, parte mínima daqueles pontos brancos e pretos representava fótons emitidos há bilhões de anos.
O canal Science Channel explica a participação da CMB na estática:
Quais eram as principais fontes de ruído na tela?
A estática da TV analógica vinha de diferentes origens físicas, internas e externas ao aparelho. Abaixo estão alguns dos principais contribuintes que se misturavam na imagem granulada:
Agitação térmica intrínseca dos portadores de carga nos condutores do receptor, mitigada por resfriamento criogênico.
Interferências geradas por fenômenos meteorológicos na troposfera e variações de densidade eletrônica na ionosfera.
Fluxo de radiofrequência emitido pelo Sol e pela atividade magnética do plano galáctico interceptado pela antena.
Ruído isotrópico micro-ondas equivalente a uma temperatura de corpo negro de ~2,7 K, eco térmico do Big Bang.
Como essa radiação foi descoberta e por que a neve sumiu?
Na década de 1960, Arno Penzias e Robert Wilson usaram uma grande antena em forma de corneta para medir ruídos em telecomunicações. Após eliminar interferências conhecidas, restou um sinal fraco, uniforme e persistente, identificado como CMB.
Com a TV digital, telas sem sinal passaram a exibir avisos ou ficarem escuras, em vez de mostrar a neve analógica. Assim, desapareceu do cotidiano a experiência visual de ver, misturada ao ruído, uma pequena fração da luz mais antiga observável do universo.
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