BIG BANG
O Big Bang é o momento da explosão que deu
origem ao Universo, entre 12 e 15 bilhões de anos. A partir do primeiro
centésimo de segundo após a explosão o Universo começou a evoluir.
A evolução do Universo teve início, logo após
a explosão de uma bola de matéria compacta, densa e quente, com um volume
aproximadamente igual ao volume do nosso sistema solar. Essa explosão
desencadeou uma série de eventos cósmicos, formando as Galáxias, as Estrelas, os
Corpos Planetários e eventualmente, a vida na Terra.
Esta evolução é conseqüência das reações
nucleares entre as partículas fundamentais do meio cósmico, cujo efeito mais
importante, foi a formação dos elementos químicos, através do processo de
núcleo-síntese.
Pesquisas realizadas nos últimos trinta anos,
consideram duas principais fontes responsáveis pela síntese dos elementos
químicos:
1. Nucleosíntese durante o Big Bang
2. Nucleosíntese durante a evolução
estelar
Nucleosíntese Durante o Big Bang:
Durante a grande explosão, partículas
subatômicas - como nêutrons (1n), prótons (1H) e elétrons (e-) - foram geradas.
A partir do um centésimo do primeiro segundo, começou o resfriamento e a
expansão do Universo, dando condições para as reações nucleares que formaram o
elemento hidrogênio (H) e, em seguida o elemento hélio (He).
Nesta fase, houve um momento em que a
temperatura não era suficientemente alta para manter estas reações, devido a
expansão e ao resfriamento contínuo. Isto ocasionou um grande resíduo de
nêutrons que sofreram decaimento radioativo a próton, como na reação
nuclear:
Os prótons (1H) e nêutrons (1n)
residuais do Big Bang explicam a grande abundância do hidrogênio (H) no Universo
atual.
Nucleosíntese Durante a Evolução Estelar:
Quando um núcleo de uma estrela adquire uma
certa quantidade de energia, tem início uma série de reações nucleares:
Com o contínuo processo de expansão e
resfriamento do Universo, as seguintes reações nucleares sucederam nas
estrelas:
Os elementos mais pesados do que o
lítio foram sintetizados nas estrelas. Durante os últimos estágios da evolução
estelar, muitas das estrelas compactas queimaram e formaram o carbono (C), o
oxigênio (O), o silício (Si), o enxofre (S) e o ferro (Fe).
Elementos mais pesados do que o ferro
foram produzidos de duas maneiras: uma na superfície de estrelas gigantes e
outra na explosão de uma estrela super nova. Os destroços destas explosões,
sofreram influência de forças gravitacionais e produziram uma nova geração de
estrelas.
Entretanto nenhum desses destroços
foram coletados por um corpo central, alguns são coletados por pequenos corpos
que entram em órbita em torno de uma estrela. Estes corpos são os planetas, e um
deles é a terra.
Toda a matéria na terra foi formada
pelo mecanismo da morte de uma estrela.
TEORIA DO BIG BANG
· Quarks formam os prótons
· Antiquarks formam os antiprótons e
antinêutrons
· Surgem os Elétrons e pósitrons
· Prótrons e nêutrons se combinam em Núcleos
de Hélio, que formam Átomos.
DO INFINITAMENTE PEQUENO AO INFINITAMENTE
GRANDE
No transcorrer de uma pequena fração de
segundo depois do Big Bang, ocorreram mudanças extraordinárias. O Universo
expandiu-se rapidamente de dimensões infinitesimais até o tamanho aproximado de
uma laranja. Dessa expansão veloz, conhecida como Inflação, emergiu um universo
formado por energia radiante e partículas elementares, como quarks e antiquarks.
Após esta súbita inflação cósmica, o universo era ainda bilhões de vezes mais
quente que o núcleo atual do Sol; somente depois, à medida que prosseguia sua
expansão, o universo foi esfriando. Tal resfriamento foi
uma condição necessária para dar início aos processos de interação entre as
partículas e a radiação. Antes do universo alcançar a idade de um décimo de
milésimo de segundo (0,0001 s), os quarks começaram a formar prótons e nêutrons,
que são as partículas constituintes do núcleo dos átomos.
MATÉRIA E ANTIMATÉRIA
Ao final
do primeiro segundo após o Big Bang, a temperatura reduziu-se a 10 bilhões de
graus centígrados e o universo estva dominado por radiações e partículas leves,
como o elétron e sua antipartículas, o pósitron. Atualmente os astrônomos sabem
que partículas de matéria e de antimatéria se destroem mutuamente (fenômeno
chamado de Aniquilação), isto faz com que uma quantidade de energia seja
liberada. Dois minutos após o Big Bang, teve início um processo de combinação
entre prótons e nêutrons que deu origem ao núcleo de hélio. Nos 300.000 anos
consecutivos não existiram mudanças... A Transformação mais importante ocorreu
quando começou a expansão. A temperatura esfriou-se até 3.300º C. Nessa hora, os
elétrons uniram-se aos núcleos de hidrogênio e hélio, produzindo os primeiros
átomos. A Névoa cósmica dissipou-se. Nos milhões de anos seguintes, a matéria
começou a condensar por força de ações gravitacionais, e cerca de 1 bilhões de
anos depois formaram-se as primeiras estrelas e galáxias.
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