Oscilações Acústicas de Bárions
Aproximadamente 370 mil anos depois do Big Bang, o universo esfriou o suficiente para permitir que prótons e elétrons se combinassem formando átomos de hidrogênio neutro (que é o átomo mais comum no Universo). Antes disso, estas partículas constituíam um plasma quente no qual se propagavam ondas de pressão criadas no interior das condensações de matéria escura que começavam a se formar. Essas ondas foram geradas pela interação dos átomos (ou matéria bariônica) com a radiação. A elas dá-se o nome de oscilações acústicas de bárions.
Uma analogia deste processo pode ser o das ondas geradas na superfície de um lago ao se jogar uma pedra. Se este lago com suas ondas concêntricas geradas pela pedrada subitamente congelasse, teríamos registradas, em sua superfície gelada, as ondas produzidas.
No início do universo, no momento em que houve a combinação de prótons e elétrons, a interação com a radiação diminuiu enormemente e as perturbações do plasma ficaram “congeladas” na distribuição de matéria do universo. A distância que foi possível estas ondas viajarem antes de ficarem “congeladas” chama-se horizonte acústico, que pode ser determinado multiplicando-se a idade do universo na época pela velocidade do som neste meio. Da mesma forma que existe um aumento da densidade em uma onda sonora, as ondas que se propagavam no plasma também apresentaram um pequeno aumento da densidade de matéria bariônica (galáxias). Nos dias de hoje, a distância característica onde se formaram estas condensações a partir dos bolsões de matéria escura é de aproximadamente 450 milhões de anos-luz.
Esta distância (horizonte acústico) varia à medida que o universo se expande. Através de ferramentas matemáticas e estatísticas que medem o grau de aglomeração das galáxias podemos determinar a escala angular do horizonte acústico para diferentes épocas. Analisando esta variação, estimamos a taxa com que o universo vem se expandindo ao longo de sua história. Mas, para se conseguir isso, são necessárias medidas da posição de centenas de milhões de galáxias, que foi possível com as observações da DECam.
